WO2015122429A1 - 人工血管 - Google Patents

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WO2015122429A1
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一裕 棚橋
弘至 土倉
諭 山田
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    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2509/00Medical; Hygiene
    • D10B2509/06Vascular grafts; stents

Definitions

  • the present invention relates to a cloth artificial blood vessel that has a small amount of blood leakage and enables both antithrombogenicity and cell affinity.
  • An artificial blood vessel is a medical device used to replace a pathological biological blood vessel such as arteriosclerosis, or to form a bypass or a shunt.
  • a pathological biological blood vessel such as arteriosclerosis
  • a shunt When classifying conventional artificial blood vessels by materials, they are roughly classified into 1) made of cloth, 2) made of polytetrafluoroethylene, 3) made of biomaterial, and 4) made of synthetic polymer material.
  • artificial blood vessels made of fabric made of fiber woven fabric, knitted fabric or non-woven fabric have high flexibility, but have the drawback of easily leaking blood from the fiber gap due to blood pressure under actual use conditions. .
  • the artificial blood vessel made of a knitted fabric has a simple manufacturing process and is flexible, but it tends to have a porous structure in addition to its weak shape maintenance force, and leaks from the fiber gap. Easy to blood. Artificial blood vessels made of non-woven fabrics are not preferable because they have a non-uniform structure and weak shape retention.
  • fabric artificial blood vessels made of woven fabrics can be used for vascular surgical operations such as aorta, which are in high demand, because the fiber gap can be reduced and the amount of blood leakage can be reduced compared to that made of knitted fabrics.
  • a method of reducing the amount of blood leakage a method of densifying the fiber gap is common, but the resulting artificial blood vessel becomes hard due to an increase in fiber density.
  • an alternative pathological biological blood vessel that is, a biological blood vessel that is anastomosed with the artificial blood vessel is also affected by arteriosclerosis and the like, and thus surgery is often difficult.
  • Patent Document 1 A method for filling and preventing blood leakage has been reported.
  • the living body recognizes this as a foreign substance, and in particular, the blood coagulation reaction proceeds on the contact surface with the blood of the artificial blood vessel, that is, the inner surface, thereby forming a thrombus. is needed.
  • heparin or a heparin derivative cannot be directly applied to a medical material made of cloth such as polyester fiber constituting an artificial blood vessel or a medical material made of expanded porous polytetrafluoroethylene (hereinafter, “ePTFE”).
  • ePTFE expanded porous polytetrafluoroethylene
  • Patent Documents 4 to 6 a method of imparting heparin or a heparin derivative to the surface of the material by a covalent bond
  • Patent Documents 7 to 10 a method of imparting heparin or a heparin derivative to the surface of the material by an ionic bond
  • Patent Documents 1 and 11 As a method of imparting antithrombogenicity to a cloth artificial blood vessel, a method in which heparin or a heparin derivative is included in a gel such as collagen or gelatin absorbed in vivo used to prevent blood leakage and imparted to the surface of the material.
  • Patent Documents 1 and 11 a method in which segmented polyurethane dissolved in an organic solvent is impregnated and applied to the surface of the material have been reported.
  • in vivo blood vessels have an intima on the inner surface, and having vascular endothelial cells can inhibit thrombus formation.
  • conventional artificial blood vessels have low cytophilicity, and vascular endothelial cells are established. Not only is it difficult, it takes time to establish vascular endothelial cells and to form the intima. Therefore, not only the antithrombotic properties immediately after transplantation but also a function that exhibits cell affinity over time has been required.
  • Patent Documents 16 to 19 As a method of imparting cell affinity to a cloth artificial blood vessel, there is a method of making the fiber structure a structure that promotes cell proliferation and infiltration, a method of optimizing the fiber diameter, napped, fluff and / or loop-like fibers (Patent Documents 16 to 19) have been reported.
  • Patent Document 1 when the method disclosed in Patent Document 1 is used for an artificial blood vessel made of cloth, a gel such as collagen or gelatin containing heparin or a heparin derivative imparted to the surface of the fiber is used to promote the cell growth or the like. Since the fine structure such as the fiber gap is lost, the cell affinity is lowered. Another problem is that platelets adhere to gels such as gelatin that are absorbed in the body, which promotes thrombus formation.
  • Patent Document 2 in order to promptly establish vascular endothelial cells on the inner surface of an artificial blood vessel and promote the formation of the intima, Patent Document 3 describes a biocompatible technique by reducing in vitro foreign matter.
  • a method of making an artificial blood vessel into a high-porosity structure that is, a highly permeable woven structure is disclosed, but pre-clotting is indispensable, and the thrombus formed by the operation has a fiber diameter or fiber. Since the fine structure such as the gap is lost, the cell affinity is lowered.
  • anticoagulants eg, heparin, argatroban, etc.
  • heparin heparin, argatroban, etc.
  • the fiber gap may not be sufficiently filled by pre-crotting.
  • the blood fibrinolysis system in the blood after the operation may dissolve the thrombus generated by preclotting, leading to blood leakage.
  • Patent Documents 4 to 10 describe a method in which a surface modifier and heparin or a heparin derivative are covalently bonded or ionically bonded to the surface of a medical material. However, in order to promote cell growth and the like. No suitable thickness of the anti-thrombotic material layer made of a surface modifier, heparin or a heparin derivative is described in use for a cloth artificial blood vessel having a fine structure such as fiber diameter or fiber gap.
  • Patent Documents 11 and 12 describe a method of physically imparting an antithrombotic material dissolved in a gel or organic solvent containing heparin or a heparin derivative to the surface of a medical material.
  • Patent Documents 11 and 12 describe a method of physically imparting an antithrombotic material dissolved in a gel or organic solvent containing heparin or a heparin derivative to the surface of a medical material.
  • the thickness of the antithrombogenic material layer is large, fine structures such as fiber diameter and fiber gap for promoting cell proliferation and the like are lost.
  • Patent Documents 13 to 15 describe two compounds having both antiplatelet adhesion performance and antithrombin activation performance on the surface of a medical material, and antiplatelet adhesion performance and antithrombin activation performance.
  • a method for immobilizing a single molecule compound is described, an antithrombosis comprising such a compound when used for a cloth artificial blood vessel having a fine structure such as a fiber diameter or a fiber gap for promoting cell proliferation or the like
  • the appropriate thickness of the conductive material layer is not described.
  • Patent Documents 16 to 19 disclose a cytophilic artificial blood vessel using a fiber having a denier of 0.5 denier, that is, 0.56 dtex or less for at least a part of the inner surface. Since antithrombogenicity is not imparted, thrombus formation cannot be suppressed. Moreover, although the method of improving cell affinity is provided by providing a napping, a fluff, and / or a loop-like fiber, the additional process for forming a napping, a fluff, and / or a loop-like fiber is required However, there is a problem that fiber waste is generated by the additional process and can be eluted in the blood. Furthermore, since the warp and weft yarns are more disturbed in the fiber direction, there is a problem that the vascular endothelial cells are hardly fixed and the cell affinity is lowered.
  • an artificial blood vessel composed of a tubular woven fabric structure that has a small amount of blood leakage and achieves both antithrombogenicity and cell affinity.
  • a blood flow volume is small, so that a thrombus is easily formed, and even a small amount of blood clots has a size corresponding to the inner diameter of the blood vessel.
  • Cheap for this reason, small-diameter artificial blood vessels do not have long-term results, and there is no one that can withstand clinical use at present.
  • an object of the present invention is to provide a cloth artificial blood vessel that has a small amount of blood leakage and enables both antithrombogenicity and cell affinity.
  • the present invention has found the inventions (1) to (12).
  • the warp and weft constituting the tubular woven fabric whose inner side is in contact with blood include a multifilament yarn having a single yarn fineness of 0.50 dtex or less, and is bonded to an antithrombogenic material.
  • the antithrombogenic material forms a water-permeable material under a condition in which an antithrombogenic material layer having a thickness of 1 to 600 nm is formed on the inner side of the tubular fabric in which the inner side is in contact with blood and a pressure of 16 kPa is applied to the inner surface.
  • the tubular woven fabric structure is a multiple tubular woven fabric structure in which an outer tubular woven fabric is disposed on the outer side of the tubular woven fabric, the inner side of which contacts blood.
  • the artificial blood vessel according to (1) which is a woven fabric in which warps and wefts are crossed into a tubular shape.
  • the multifilament yarn having a single yarn fineness of 1.0 dtex or more has an exposure to the inner surface of 20% or less.
  • a cover factor of the warp and the weft constituting the tubular woven fabric whose inner side is in contact with blood is 1800 to 4000.
  • the antithrombotic material includes an anionic anticoagulant compound containing a sulfur atom.
  • the antithrombotic material includes a cationic polymer including, as a constituent monomer, a compound selected from the group consisting of alkyleneimine, vinylamine, allylamine, lysine, protamine, and diallyldimethylammonium chloride, and the cationic polymer includes The artificial blood vessel according to any one of (1) to (8), wherein the inner side is covalently bonded to a warp and a weft constituting a tubular fabric in contact with blood.
  • the antithrombogenic material is composed of a compound selected from the group consisting of ethylene glycol, propylene glycol, vinyl pyrrolidone, vinyl alcohol, vinyl caprolactam, vinyl acetate, styrene, methyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate and siloxane as a constituent monomer.
  • a compound containing three kinds of skeleton structures comprising a skeleton structure of a hydrophilic polymer, a skeleton structure of 4- (aminomethyl) benzenecarboximidamide or benzeneamidine, and a skeleton structure of methoxybenzenesulfonic acid amide,
  • the artificial blood vessel according to (10), wherein the compound containing the three types of skeleton structures is any one of compounds represented by the following general formulas (I) to (IV).
  • n and o represent an integer of 0 to 4
  • n represents an integer of 3 to 1000
  • n ′ represents an integer of 3 to 1000
  • X represents a hydroxyl group
  • a functional group selected from the group consisting of a thiol group, an amino group, a carboxyl group, an aldehyde group, an isocyanate group, and a thioisocyanate group.
  • the antithrombotic material is an anionic polymer containing a compound selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid, ⁇ -glutamic acid, ⁇ -glutamic acid and aspartic acid as a constituent monomer, or oxalic acid, malonic acid
  • An anionic compound selected from the group consisting of succinic acid, fumaric acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, malic acid, tartaric acid and citric acid,
  • the artificial blood vessel according to any one of (11).
  • (13) The artificial blood vessel according to any one of (1) to (12), wherein the multifilament yarn is made of polyester.
  • the present invention also provides an artificial blood vessel described in the following (13) to (24).
  • (13) In the multiple tubular woven fabric structure in which the inner layer tubular fabric is arranged inside the outer layer tubular fabric, the outer layer tubular fabric and the inner layer tubular fabric have a plurality of warps and a plurality of wefts crossed.
  • the warp and weft constituting the inner layer tubular fabric include a multifilament yarn having a single yarn fineness of 0.30 dtex or less, and is combined with an antithrombogenic material.
  • the antithrombogenic material forms an antithrombogenic material layer having a thickness of 1 to 600 nm on the inner side of the inner layer tubular fabric, and has a water permeability of 300 mL / cm 2 under a condition in which a pressure of 16 kPa is applied to the inner surface.
  • An artificial blood vessel that is less than / min.
  • the multifilament yarn having a single yarn fineness of 1.0 dtex or more has an exposure to the inner surface of 20% or less.
  • the antithrombotic material includes a compound containing a sulfur atom having anionic property and anticoagulant activity.
  • the artificial blood vessel according to (17), wherein the abundance ratio of sulfur atoms to the abundance of all atoms on the inner surface measured by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) is 3.0 to 6.0 atomic% .
  • the antithrombotic material includes a cationic polymer including, as a constituent monomer, a compound selected from the group consisting of alkyleneimine, vinylamine, allylamine, lysine, protamine, and diallyldimethylammonium chloride, and the cationic polymer includes The artificial blood vessel according to any one of (1) to (18), which is covalently bonded to the warp and the weft constituting the inner layer tubular fabric. (20) The artificial blood vessel according to (19), wherein the abundance ratio of nitrogen atoms to the abundance of all atoms on the inner surface measured by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) is 7.0 to 12.0 atomic% .
  • XPS X-ray photoelectron spectroscopy
  • the antithrombotic material includes, as a constituent monomer, a compound selected from the group consisting of ethylene glycol, propylene glycol, vinyl pyrrolidone, vinyl alcohol, vinyl caprolactam, vinyl acetate, styrene, methyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, and siloxane.
  • a compound containing three kinds of skeleton structures comprising a skeleton structure of a hydrophilic polymer, a skeleton structure of 4- (aminomethyl) benzenecarboximidamide or benzeneamidine, and a skeleton structure of methoxybenzenesulfonic acid amide,
  • the artificial blood vessel according to (21), wherein the compound containing the three types of skeleton structures is any one of compounds represented by the following general formulas (I) to (IV).
  • n and o represent an integer of 0 to 4
  • n represents an integer of 3 to 1000
  • n ′ represents an integer of 3 to 1000
  • X represents a hydroxyl group
  • a functional group selected from the group consisting of a thiol group, an amino group, a carboxyl group, an aldehyde group, an isocyanate group, and a thioisocyanate group.
  • the antithrombotic material is an anionic polymer containing a compound selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid, ⁇ -glutamic acid, ⁇ -glutamic acid and aspartic acid as a constituent monomer, or oxalic acid, malonic acid
  • An anionic compound selected from the group consisting of succinic acid, fumaric acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, malic acid, tartaric acid and citric acid,
  • the artificial blood vessel according to any one of (22).
  • the artificial blood vessel according to any one of (13) to (23), wherein the multifilament yarn is made of polyester.
  • the amount of blood leakage is small, and it is possible to achieve both antithrombogenicity and cell affinity.
  • the artificial blood vessel of the present invention is a tubular woven fabric structure in which a tubular woven fabric whose inner side is in contact with blood is arranged, and the cylindrical woven fabric whose inner side is in contact with blood has a plurality of warps and a plurality of wefts interlaced.
  • the warp and weft constituting the tubular woven fabric in which the inner side is in contact with blood contain multifilament yarns having a single yarn fineness of 0.50 dtex or less and are bonded to an antithrombogenic material.
  • the antithrombogenic material is formed by forming an antithrombogenic material layer having a thickness of 1 to 600 nm on the inner side of the tubular fabric in which the inner side is in contact with blood, and applying a pressure of 16 kPa to the inner surface.
  • the water permeability below is less than 300 mL / cm 2 / min.
  • the cylindrical woven fabric is a woven fabric obtained by crossing a plurality of warp yarns and a plurality of weft yarns.
  • a cylindrical woven fabric whose inner side is in contact with blood is used.
  • positioned structure be a cylindrical textile structure.
  • the cylindrical fabric that is in contact with blood on the inner side is the inner-layer cylindrical fabric
  • the cylindrical fabric that forms the outer layer of the artificial blood vessel is the outer-layer cylindrical fabric
  • the structure in which the woven fabrics are overlapped is referred to as a multi-tubular woven fabric structure.
  • the multiple tubular woven fabric structure constituting the artificial blood vessel of the present invention may include a tubular fabric layer other than the inner layer tubular fabric and the outer layer tubular fabric, but the number of the tubular fabric layers is too large. Since the thickness of the artificial blood vessel is increased, the deviation from the thickness of the biological blood vessel is increased, which makes it difficult to perform anastomosis during transplantation. For this reason, the number of the cylindrical fabric layers is preferably 2 to 4, more preferably 2 to 3. Double woven artificial blood vessels having two tubular fabric layers can be woven together by known means such as inner layer warp fastening, inner layer weft fastening, double weft fastening, or the like. Double weaving eliminates the need to laminate two fabrics together by laminating or sewing, as well as flexible and mechanical strength because the two layers are integrated with warp or weft. A high artificial blood vessel can be obtained.
  • the single yarn fineness is a value obtained by measuring the fineness fineness at a predetermined load of 0.045 cN / dtex according to JIS L 1013 (2010) 8.3.1 A method as the total fineness. A numerical value calculated by dividing by a number.
  • the obtained artificial not only is the blood vessel hardened, but the vascular endothelial cells are less likely to settle and the cell affinity is lowered.
  • the single yarn fineness is too small, the mechanical strength of the artificial blood vessel becomes difficult to be maintained, and vascular endothelial cells are hardly fixed.
  • the warp and weft constituting the tubular fabric in which the inner side is in contact with blood on the inner surface of the artificial blood vessel in contact with blood has a single yarn fineness of 0.05 to 0.00. It is preferable to include 50 dtex multifilament yarn, more preferably 0.05 to 0.30 dtex multifilament yarn, more preferably 0.06 to 0.28 dtex multifilament yarn, and 0.08 It has been found that it is even more preferable to include a multifilament yarn of ⁇ 0.25 dtex.
  • the inner surface refers to an antithrombogenic material layer formed by bonding an antithrombogenic material to the inside of a tubular fabric that contacts the blood on the inside and the inside of the tubular fabric that contacts the blood on the inside. It refers to the inner surface of the artificial blood vessel.
  • the multifilament yarn having a single yarn fineness of 0.50 dtex or less a so-called direct spinning type may be used as it is, but a split type such as sea-island composite fiber may also be used.
  • the split fiber type can be made ultrafine after forming an artificial blood vessel using fibers that can be made ultrafine by chemical or physical means. For example, as shown in US Pat. No. 3,531,368 and US Pat. No. 3,350,488, one component of a multicomponent fiber is removed or exfoliated as a method of ultrafinening by chemical or physical means. There is a method of fibrillation or ultrathinning by means such as making them.
  • the single yarn fineness can be reduced to 0.50 dtex or less after the formation of the artificial blood vessel.
  • the occurrence of yarn breakage and fluff generation when the various yarn processing means are taken can be minimized.
  • the bond refers to a chemical bond such as a covalent bond, a hydrogen bond, an ionic bond, and a coordination bond.
  • a covalent bond refers to the chemical bond produced by sharing an electron between atoms.
  • the kind of covalent bond is not limited, For example, an amine bond, an azide bond, an amide bond, an imine bond etc. are mentioned. Among these, an amide bond is more preferable from the viewpoint of easy formation of a covalent bond and stability after bonding.
  • the confirmation of the covalent bond can be determined from the fact that even if the artificial blood vessel is washed with a solvent that dissolves the antithrombotic material, it does not elute.
  • the water permeability under a condition where a pressure of 16 kPa is applied to the inner surface is preferably less than 300 mL / cm 2 / min, and less than 200 mL / cm 2 / min. Is more preferable, and it is still more preferable that it is less than 150 mL / cm ⁇ 2 > / min.
  • tubular woven fabric in order to lower the water permeability, an operation for imparting a gel such as collagen or gelatin that can not be achieved only by the fiber gap but is absorbed in vivo as in a known example. Necessary. In this case, since the fine structure such as fiber diameter and fiber gap for promoting cell growth is lost, cell affinity is lowered. Furthermore, platelets adhere to gels such as gelatin that are absorbed in the body, which promotes thrombus formation.
  • the water permeability under a condition in which a pressure of 16 kPa is applied to the inner surface is preferably more than 0.1 mL / cm 2 / min, and 0.5 mL / cm 2 / min Is more preferable, and exceeding 1 mL / cm 2 / min is even more preferable.
  • the water permeability under the condition where a pressure of 16 kPa is applied to the inner surface is the inside of an artificial blood vessel composed of an inner side of a cylindrical fabric and an antithrombotic material layer in contact with blood in accordance with the guidance of ISO 7198.
  • the amount (mL) of water flowing out to the outer layer of the artificial blood vessel when a pressure of 16 kPa (hydrostatic pressure) is applied to the surface is divided by the unit area (cm 2 ) and the unit time (min).
  • This water permeability can be used as an index representing the size and amount of the fiber gap of the artificial blood vessel.
  • the water permeability can be adjusted by the composition ratio of the warp and weft constituting the tubular woven fabric whose inner side is in contact with blood, the single yarn diameter, the packing density, the thickness of the antithrombogenic material layer, the hydrophilicity, and the like.
  • the ratio of the multifilament yarn having a single yarn fineness of 0.50 dtex or less of the warp and weft constituting the tubular fabric in contact with blood on the inside is too small. Since the size and amount of the fiber gap increase, not only the amount of blood leakage increases, but also the vascular endothelial cells are less likely to settle and the cell affinity tends to be lowered. Therefore, as a result of intensive studies by the inventors of the present application, the ratio of multifilament yarns having a single yarn fineness of warp and weft constituting 0.5% dtex or less constituting a tubular woven fabric in contact with blood is 50% or more. It has been found that it is preferably 60% or more, more preferably 80% or more.
  • the single yarn diameter of the warp and weft constituting the tubular woven fabric in contact with blood is 300 nm to 10 ⁇ m, It is more preferably 1 to 5 ⁇ m, and even more preferably 3 ⁇ m.
  • the single yarn diameters of the warp and the weft constituting the tubular woven fabric in contact with blood were measured based on a photograph magnified 400 times with a microscope.
  • the cover factor of the inner surface of the artificial blood vessel represents the degree of the fiber gap of the tubular woven fabric in contact with blood, that is, the filling density, and the smaller the smaller, the wider the fiber gap. If the cover factor of the inner surface of the artificial blood vessel is too large, not only will the flexibility of the biological blood vessel be impaired due to an increase in the filling density, but the weaving property becomes unstable. On the other hand, if the cover factor of the inner surface of the artificial blood vessel is too small, the size and amount of the fiber gap increase, and the water permeability and the amount of blood leakage increase. That is, the cover factor of the inner surface of the artificial blood vessel is preferably 1800 to 4000, and more preferably 2000 to 3000.
  • the cover factor of the inner surface of the artificial blood vessel is a value calculated from the total fineness and base fabric density of the multifilament yarn used for the warp and the weft, and is calculated by the following formula 1.
  • CF (Dw ⁇ 0.9) 1/2 ⁇ Nw + (Df ⁇ 0.9) 1/2 ⁇ Nf ...
  • Formula 1 CF Cover factor of the inner surface of the artificial blood vessel
  • Dw Total fineness of warp (dtex)
  • Nw density of warp base fabric (line / 2.54cm)
  • Df total weft fineness (dtex)
  • Nf Weft base fabric density (line / 2.54cm)
  • the base fabric density was measured based on a photograph in which the produced cylindrical woven fabric was cut in the longitudinal direction and the inner surface was magnified 50 times with a microscope VHX-2000 manufactured by Keyence Corporation.
  • a multifilament yarn of 1.0 dtex or more is included as a warp constituting at least one layer of layers other than the tubular woven fabric whose inner side is in contact with blood.
  • the single yarn fineness of the warp constituting at least one of the layers other than the tubular woven fabric whose inner side is in contact with blood is too small, the mechanical strength of the artificial blood vessel is insufficient, and artificial grafting is not possible during long-term transplantation. This is not preferable because strength deterioration due to hydrolysis of the fibers constituting the blood vessels is concerned.
  • the single yarn fineness of the warp constituting at least one of the layers other than the cylindrical fabric in contact with blood is too large, kinks are generated because the warp is stiff against bending of the artificial blood vessel. That is, it is preferable to include a multifilament yarn having a single yarn fineness of 1.0 to 10.0 dtex as a warp constituting at least one of the layers other than the cylindrical woven fabric that comes into contact with blood. 0.0 dtex is more preferred. Moreover, it is preferable that at least one layer other than the cylindrical fabric in contact with blood is an outer cylindrical fabric.
  • the degree of exposure of the multifilament yarn of 1.0 dtex or more to the inner surface is preferably 20% or less, more preferably 5% or less, and even more preferably 1% or less.
  • the degree of exposure (%) on the inner surface of a multifilament yarn of 1.0 dtex or more is that the multifilament yarn of 1.0 dtex or more for 100 warp ridges arbitrarily selected by visually observing the inner surface of the artificial blood vessel. It is the ratio of the number of peaks that can be confirmed.
  • monofilament yarn is included as the weft constituting at least one of the layers other than the cylindrical fabric in contact with blood on the inside.
  • the single yarn fineness of the weft constituting at least one of the layers other than the cylindrical fabric in contact with blood is too small, the shape maintenance and stretchability of the artificial blood vessel cannot be maintained, and kink resistance Does not lead to improvement.
  • the single yarn fineness of the weft constituting at least one of the layers other than the tubular woven fabric in contact with blood is too large, not only the weft becomes hard but also the weaving property becomes unstable.
  • the single yarn fineness is preferably 15.0 to 1000.0 dtex, and more preferably 20.0 to 100.0 dtex.
  • at least one layer other than the cylindrical fabric in contact with blood is an outer cylindrical fabric.
  • antithrombogenicity is a property that blood does not coagulate on the surface in contact with blood, and inhibits blood coagulation that progresses by, for example, platelet aggregation or activation of blood coagulation factors typified by thrombin.
  • the cell affinity refers to the property that vascular endothelial cells that are present on the inner surface of a living blood vessel and can inhibit the formation of a thrombus are settled and an intima is easily formed.
  • the antithrombotic material is a material having antithrombogenicity.
  • an anionic anticoagulant compound containing a sulfur atom and Antithrombotic material A containing a cationic polymer specifically, an anionic anticoagulant compound containing a sulfur atom and Antithrombotic material A containing a cationic polymer, and three types of skeletons: a skeleton structure of a hydrophilic polymer, a skeleton structure of 4- (aminomethyl) benzenecarboxyimidamide or benzeneamidine, and a skeleton structure of methoxybenzenesulfonic acid amide
  • An antithrombotic material B containing a structure is used.
  • an antithrombotic material layer is formed by bonding an antithrombotic material to the inside of a cylindrical fabric whose inside contacts with blood, and the thickness range of the antithrombogenic material layer
  • the inner structure of the vascular endothelial cells occurs by destroying the fine structure consisting of the warp and weft that make up the tubular fabric that comes into contact with blood on the inside. It becomes difficult.
  • the thickness range is too thin, the binding amount of the antithrombotic material is small, so that the desired antithrombogenicity required immediately after transplantation cannot be obtained.
  • the thickness range of the antithrombogenic material layer bonded to the cylindrical fabric that contacts the blood on the inside is preferably 1 to 600 nm, more preferably 5 to 500 nm, and more preferably 10 to 400 nm. Is even more preferred.
  • the thickness of the antithrombogenic material layer can be determined using, for example, a scanning transmission electron microscope (hereinafter referred to as “STEM”) described later.
  • STEM scanning transmission electron microscope
  • the inner surface measured by the STEM is an inner surface made of, for example, an acrylic resin to be embedded at the time of sample preparation before the measurement by the STEM, an inner side of the cylindrical fabric in contact with blood, and the antithrombotic material layer. It refers to the boundary with the surface.
  • the artificial blood vessel of the present invention since it is necessary to reduce the amount of blood leakage, it is preferably made of non-porous fibers. Furthermore, it is preferable that an antithrombogenic material is also present on the outer layer side of the tubular fabric in which the inner side is in contact with blood, that is, in the depth direction. Specifically, instead of the inner surface measured by STEM, the cylindrical fabric in which the inner side is in contact with blood, starting from the point of presence of atoms originating from the warp and weft that constitute the cylindrical fabric in which the inner side is in contact with blood.
  • the distance from the start point to the end point of the point where the atoms derived from the antithrombotic material layer are observed is 15 nm or more, that is, the antithrombotic material It is more preferable that the atoms derived from are present in a depth direction of 15 nm or more from the surface of the cylindrical woven fabric in contact with blood.
  • the distance from the start point to the end point of the point where the atoms derived from the antithrombotic material layer are observed is less than 15 nm, the binding amount of the antithrombotic material is small and the desired antithrombogenicity required immediately after transplantation is satisfied. Absent.
  • the distance from the start point to the end point of the point where the atoms derived from the antithrombogenic material layer are observed may exceed 200 nm, but the inner side of the tubular fabric in contact with blood, that is, the depth
  • the fiber constituting the artificial blood vessel is appropriately hydrolyzed and oxidized with an acid or alkali and an oxidizing agent, so that the deterioration occurs, for example, the tensile strength of the artificial blood vessel There is a risk that the mechanical properties of the material will deteriorate.
  • the present invention provides a warp and a weft constituting an anti-thrombotic material that forms a tubular woven fabric whose inner surface is in contact with blood so that the end point of atoms derived from the anti-thrombotic material is in the range of 15 to 200 nm in the depth direction. It is preferable to combine with.
  • the anti-thrombotic material layer having an appropriate thickness is formed by bonding the antithrombotic material to the warp and weft constituting the tubular woven fabric that contacts the blood inside, thereby fixing the vascular endothelial cells and the intima Formation can be promoted.
  • the thickness of the anti-thrombogenic material layer and the inner side of the tubular woven fabric that contacts the blood from the existing point of the warp and weft constituting the cylindrical woven fabric that contacts the blood on the inner side are directed to the outer layer side.
  • the distance from the starting point to the end point of the point where the atoms derived from the antithrombotic material layer were observed when the atomic distribution was observed in the vertical direction STEM and X-ray photoelectron spectroscopy (hereinafter referred to as “XPS”) ) And the like.
  • the STEM includes detectors such as an energy dispersive X-ray spectrometer (hereinafter referred to as “EDX”) and an electron energy loss spectrometer (hereinafter referred to as “EELS”).
  • EDX energy dispersive X-ray spectrometer
  • EELS electron energy loss spectrometer
  • Apparatus Field emission type transmission electron microscope JEM-2100F (manufactured by JEOL)
  • EELS detector GIF Tridiem (manufactured by GATAN)
  • EDX detector JED-2300T (manufactured by JEOL)
  • Image acquisition Digital Micrograph (manufactured by GATAN)
  • Sample preparation Ultra-thin section method (suspended on a copper microgrid, embedding resin is acrylic resin) Acceleration voltage: 200 kV Beam diameter: Diameter 0.7nm Energy resolution: about 1.0 eVFFWHM
  • the presence of atoms is determined by whether or not the peak intensity derived from each atom is recognized by subtracting the background in the spectrum obtained from the STEM measurement.
  • the antithrombotic material A of the present invention is preferably a compound having an anionic anticoagulant activity containing a sulfur atom.
  • a cationic polymer is included.
  • the cationic monomer includes a compound selected from the group consisting of alkyleneimine, vinylamine, allylamine, lysine, protamine, and diallyldimethylammonium chloride as a constituent monomer A. More preferably, it contains a polymer.
  • the compound containing a sulfur atom having anticoagulant activity is anionic. be able to.
  • the anionic anticoagulant compound containing a sulfur atom include heparin or heparin derivatives, dextran sulfate, polyvinyl sulfonic acid and polystyrene sulfonic acid, and heparin or heparin derivatives are more preferable. Heparin or a heparin derivative may be purified or not, and is not particularly limited as long as it can inhibit the blood coagulation reaction.
  • Heparin generally used in clinical practice In addition to unfractionated heparin and low molecular weight heparin, anti-thrombin III has high affinity heparin.
  • Specific examples of heparin include “heparin sodium” (Organon API).
  • the cationic polymer Since the cationic polymer has a cationic property and may develop hemolytic toxicity, it is not preferable to elute it in the blood. Therefore, it is preferable that the cationic polymer is bonded to the warp and the weft constituting the tubular woven fabric whose inner side is in contact with blood, and more preferably covalently bonded.
  • the cationic polymer may be a homopolymer or a copolymer.
  • the cationic polymer when it is a copolymer, it may be a random copolymer, a block copolymer, a graft copolymer or an alternating copolymer, but the repeating unit containing a nitrogen atom is continuous.
  • a block copolymer is more preferable because the block portion and a compound having an anionic anticoagulant activity containing a sulfur atom interact to form a strong ionic bond.
  • the homopolymer means a polymer compound obtained by polymerizing one kind of constituent monomer
  • the copolymer means a polymer compound obtained by copolymerization of two or more kinds of monomers.
  • the block copolymer is a copolymer having a molecular structure in which at least two kinds of polymers having different repeating units are connected by covalent bonds to form a long chain.
  • a block constitutes a block copolymer. Each of at least two kinds of polymers having different repeating units.
  • the structure of the cationic polymer may be linear or branched.
  • branched compounds are more preferred because they can form more stable ionic bonds at multiple points with an anionic anticoagulant compound containing a sulfur atom.
  • the cationic polymer has at least one functional group among primary to tertiary amino groups and quaternary ammonium groups.
  • the quaternary ammonium groups are A compound having a strong ionic interaction with an anionic anticoagulant activity containing a sulfur atom rather than a primary to tertiary amino group, and an anionic anticoagulant activity containing a sulfur atom, This is preferable because the elution rate is easy to control.
  • the number of carbon atoms of the three alkyl groups constituting the quaternary ammonium group is not particularly limited. However, if the number is too large, the hydrophobicity is high and the steric hindrance increases. Thus, an anionic anticoagulant compound containing a sulfur atom can not be ionically bonded. Further, since too much hemolytic toxicity is likely to occur, the number of carbon atoms per alkyl group bonded to the nitrogen atom constituting the quaternary ammonium group is preferably 1 to 12, and more preferably 2 to 6 Is preferred.
  • the three alkyl groups bonded to the nitrogen atom constituting the quaternary ammonium group may all have the same carbon number or may be different.
  • polyalkyleneimine is preferably used as the cationic polymer because of the large amount of adsorption based on the ionic interaction with the anionic anticoagulant compound containing a sulfur atom.
  • the polyalkyleneimine include polyethyleneimine (hereinafter “PEI”), polypropyleneimine and polybutyleneimine, and further alkoxylated polyalkyleneimine. Among them, PEI is more preferable.
  • PEI examples include “LUPASOL” (registered trademark) (manufactured by BASF) and “EPOMIN” (registered trademark) (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.). It may be a copolymer with another monomer or a modified product.
  • the modified body is the same as the repeating unit of the monomer A constituting the cationic polymer, but for example, a part of which has undergone radical decomposition, recombination, etc. due to radiation irradiation described later. Point to.
  • the constituent monomer for forming the copolymer used in addition to alkyleneimine, vinylamine, allylamine, lysine, protamine and diallyldimethylammonium chloride is not particularly limited, but for example, ethylene
  • the constituent monomer B include glycol, propylene glycol, vinyl pyrrolidone, vinyl alcohol, vinyl caprolactam, vinyl acetate, styrene, methyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, and siloxane.
  • the weight of the constituent monomer B is too large, the ionic bond between the cationic polymer and the anionic anticoagulant compound containing a sulfur atom is weakened, so the weight of the constituent monomer B with respect to the total weight of the cationic polymer. Is preferably 10% by weight or less.
  • the weight average molecular weight of the cationic polymer is preferably from 600 to 2,000,000, more preferably from 1,000 to 1500,000, and even more preferably from 10,000 to 1,000,000.
  • the weight average molecular weight of the cationic polymer can be measured by, for example, a gel permeation chromatography method or a light scattering method.
  • an anionic substance containing a sulfur atom is maintained while maintaining a fine structure composed of a warp and a weft containing a multifilament yarn having a single yarn fineness of 0.50 dtex or less, which constitutes a tubular woven fabric in contact with blood inside.
  • the present inventors have intensively studied, and as a result, sulfur relative to the abundance of all atoms on the inner surface measured by XPS. It has been found that there is a preferable value for the abundance ratio of atoms.
  • the abundance ratio of atoms is represented by “number of atoms%”.
  • the number of atoms% indicates the abundance ratio of specific atoms in terms of the number of atoms when the abundance of all atoms is 100.
  • the abundance ratio of sulfur atoms to the abundance of all atoms on the inner surface measured by XPS is preferably 3.0 to 6.0 atomic%, and 3.2 to 5.5 atomic%. More preferred is 3.5 to 5.0 atomic%.
  • the abundance ratio of sulfur atoms with respect to the abundance of all atoms is less than 3.0 atomic%, the binding amount of an anionic anticoagulant compound containing sulfur atoms is reduced. It is difficult to obtain the required antithrombogenicity.
  • the abundance ratio of sulfur atoms with respect to the abundance of all atoms is 6.0 atom number% or less, the binding amount of an anionic anticoagulant compound containing sulfur atoms will be an appropriate amount. Endothelial cell colonization is promoted.
  • the abundance ratio of sulfur atoms to the abundance of all atoms on the inner surface measured by XPS can be determined by XPS.
  • the inner surface measured by X-ray photoelectron spectroscopy refers to the X-electron escape angle under the XPS measurement conditions, that is, a detector for the inner surface of an artificial blood vessel in which an antithrombotic material and a tubular fabric are combined. It means that the depth from the measurement surface is 10 nm, which is detected when the inclination is measured at 90 °.
  • the cylindrical woven fabric may or may not contain sulfur atoms.
  • the atomic energy of the inner surface measured by XPS can be obtained from the binding energy value of the bound electrons in the substance.
  • Information on the valence and bonding state can be obtained from the energy shift of the peak of the energy value. Furthermore, quantitative determination using the area ratio of each peak, that is, the existence ratio of each atom, valence, and bonding state can be calculated.
  • the S2p peak indicating the presence of a sulfur atom is observed at a binding energy value near 161 eV to 170 eV, and in the present invention, the area ratio of the S2p peak to the total peak is 3.0 to 6.0 atomic%. It was found that it is preferable.
  • the abundance ratio of sulfur atoms to the abundance of all atoms is calculated by rounding off the second decimal place.
  • the ratio of nitrogen atoms to the total amount of atoms on the inner surface measured by XPS is preferably 6.0 to 12.0 atomic percent, more preferably 7.0 to 12.0 atomic percent, More preferred is 0.5 to 11.0 atomic percent, and even more preferred is 8.0 to 10.0 atomic percent.
  • the ratio of nitrogen atoms to the total amount of atoms is less than 6.0% by number, the amount of the cationic polymer that binds to the tubular fabric that contacts the blood on the inside decreases, so the inside contacts with the blood.
  • An anionic anticoagulant containing a sulfur atom that ion-bonds with a cationic polymer while retaining the microstructure of warp and weft containing multifilament yarns with a single yarn fineness of 0.50 dtex or less constituting the cylindrical fabric Since the binding amount of the active compound is reduced, it is difficult to obtain the desired antithrombogenicity required immediately after transplantation of the artificial blood vessel. On the other hand, when the abundance ratio of nitrogen atoms with respect to the abundance of all atoms exceeds 12.0% by number, the amount of the cationic polymer that binds to the tubular fabric in contact with blood on the inside increases.
  • the abundance ratio of nitrogen atoms with respect to the abundance of all atoms is 12.0 atomic% or less, the binding amount of an anionic anticoagulant compound containing a sulfur atom becomes an appropriate amount. Endothelial cell colonization is promoted.
  • the abundance ratio of nitrogen atoms to the total abundance of atoms is preferably 6.0 to 12.0 atomic%, and 6.0 to 9.5 atomic%. Is more preferable, and 8.0 to 9.5 atomic% is even more preferable.
  • the N1s peak indicating the presence of a nitrogen atom is observed in the vicinity of a binding energy value of 396 eV to 403 eV.
  • the area ratio of the N1s peak to the entire peak is 7.0 to 12.0 atomic%. It was found that it is preferable.
  • the N1s peak is mainly composed of an n1 component (near 399 eV) attributed to a carbon-nitrogen (hereinafter “CN”) bond, an ammonium salt, CN (a structure different from n1), or a nitrogen oxide.
  • the peak can be divided into n2 components (near 401 to 402 eV) belonging to (hereinafter “NO”).
  • the existence ratio of each divided peak component is calculated by the following equation 2.
  • the abundance ratio of nitrogen atoms to the abundance of all atoms and the abundance ratio of each divided peak component are calculated by rounding off the first decimal place.
  • the n2 component attributed to NO obtained by the division of the N1s peak indicates the presence of a quaternary ammonium group, and the abundance ratio of the n2 component to the total components of the N1s peak, that is, the divided percent (n2 ) Is preferably 20 to 70 atomic%, more preferably 25 to 65 atomic%, and further preferably 30 to 60 atomic%.
  • the divided percent (n2) is less than 20 atomic%, the amount of quaternary ammonium groups is small, so that the ionic interaction with an anionic anticoagulant compound containing a sulfur atom is weak, and the dissolution rate The target antithrombogenicity required immediately after transplantation of an artificial blood vessel is difficult to obtain.
  • the divided percent (n2) exceeds 70 atomic%, the ionic interaction with the anionic anticoagulant compound containing a sulfur atom is too strong, so the degree of freedom due to the formation of the ion complex is reduced. Due to the decrease, not only the anticoagulant activity cannot be expressed for a long time, but also the elution rate tends to be slow. Further, since the abundance ratio of the n2 component, that is, the division ratio (n2) is calculated by the equation 2, it is preferably 1.4 to 8.4 atomic% for the above reason, and is preferably 1.8 to 7.2 atoms. Several percent is more preferred, and 2.4 to 6.0 atomic percent is even more preferred.
  • the C1s peak indicating the presence of carbon atoms is seen in the vicinity of a binding energy value of 282 to 292 eV, and the C1s peak is mainly a carbon-hydrogen (hereinafter “CHx”) bond that suggests the presence of saturated hydrocarbons or the like.
  • CHx carbon-hydrogen
  • Division ratio C1s ratio ⁇ (division percentage / 100) Equation 3
  • Split ratio Abundance ratio of each split peak component (%)
  • C1s ratio abundance ratio of carbon atoms to abundance of all atoms (%)
  • Divided percent Abundance ratio of each divided peak component in C1s peak (%)
  • the c3 component attributed to the C ⁇ O bond obtained by splitting the C1s peak indicates the presence of an amide group in the present invention.
  • the abundance ratio of the c3 component with respect to all components of the C1s peak ie, In the present invention, it has been found that the abundance ratio of the amide group is preferably 2.0 atomic% or more, more preferably 3.0 atomic% or more.
  • the abundance ratio of the amide group is less than 2.0 atomic%, the covalent bond due to the amide bond is reduced between the cationic polymer and the tubular woven fabric in contact with blood on the inside, so the amount of the cationic polymer bound In addition, the ionic bond state between the cationic polymer and the anionic anticoagulant compound containing a sulfur atom is deteriorated, so that it is difficult to obtain the desired antithrombogenicity.
  • the antithrombotic material B of the present invention has three types of skeletons: a skeleton structure of a hydrophilic polymer, a skeleton structure of 4- (aminomethyl) benzenecarboxyimidamide or benzeneamidine, and a skeleton structure of methoxybenzenesulfonic acid amide. It preferably includes a structure.
  • the hydrophilic polymer include monomers selected from the group consisting of ethylene glycol, propylene glycol, vinyl pyrrolidone, vinyl alcohol, vinyl caprolactam, vinyl acetate, styrene, methyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, and siloxane. More preferably, B is included.
  • skeleton structures may be included in separate compounds, or may be compounds in which at least two skeleton structures are bonded by a covalent bond or an ionic bond.
  • antithrombogenic material B a compound containing all the structures of a hydrophilic polymer skeleton structure, a 4- (aminomethyl) benzenecarboxyimidamide or benzeneamidine skeleton structure, and a methoxybenzenesulfonic acid amide skeleton structure is used. It is more preferable for the artificial blood vessel of the present invention to achieve both antithrombogenicity and cell affinity.
  • any one of the three kinds of skeleton structures has a functional group selected from the group consisting of, for example, a hydroxyl group, a thiol group, an amino group, a carboxyl group, an aldehyde group, an isocyanate group, and a thioisocyanate group.
  • a functional group selected from the group consisting of, for example, a hydroxyl group, a thiol group, an amino group, a carboxyl group, an aldehyde group, an isocyanate group, and a thioisocyanate group.
  • it has an amino group or a carboxyl group, more preferably has an amino group.
  • the functional group is preferably contained in the skeleton structure of the hydrophilic polymer, and more preferably present at the end of the skeleton structure of the hydrophilic polymer.
  • a method such as radiation irradiation is used by providing the antithrombotic material with a reactive functional group. It can be covalently bonded without As in Patent Documents 14 and 15, when a covalent bond is formed by irradiation or the like, the skeleton structure of 4- (aminomethyl) benzenecarboxyimidamide or benzeneamidine and the skeleton structure of methoxybenzenesulfonic acid amide absorb high energy by radiation. Thus, radicals with very high reactivity are generated, and the skeletal structure changes due to the reaction between the unspecified sites of the compound and the radicals, and the antithrombin activation performance mainly decreases.
  • the antiplatelet adhesion performance in antithrombogenicity is further enhanced, while achieving both antithrombogenicity and cell affinity. Therefore, as a result of intensive studies by the present inventors, it was found that the skeleton structure of the hydrophilic polymer is important.
  • the skeleton structure of the hydrophilic polymer refers to a skeleton structure of a polymer having a hydrophilic functional group and solubility in water, and the hydrophilic polymer is different from other monomers within a range not impeding the effects of the present invention.
  • the copolymer may be a modified product.
  • the skeleton structure of the hydrophilic polymer may be a homopolymer or a copolymer as long as the constituent monomer B is used.
  • the hydrophilic polymer when it is a copolymer, it may be any of a random copolymer, a block copolymer, a graft copolymer, or an alternating copolymer.
  • the skeleton structure of the hydrophilic polymer may be linear or branched.
  • the antithrombotic material B using an antithrombotic compound other than heparin or a heparin derivative provides antithrombin activation particularly in antithrombogenicity while achieving both antithrombogenicity and cell affinity.
  • an antithrombotic compound other than heparin or a heparin derivative provides antithrombin activation particularly in antithrombogenicity while achieving both antithrombogenicity and cell affinity.
  • the skeleton structure of 4- (aminomethyl) benzenecarboximidamide is a skeleton structure represented by the following general formula (V)
  • the skeleton structure of benzeneamidine is a skeleton structure represented by the following general formula (VI).
  • the skeleton structure of the methoxybenzenesulfonic acid amide is a skeleton structure represented by the following general formula (VII). [Wherein, R1 is a moiety linked to another skeleton structure. ] [Wherein R2 is a moiety linked to other skeleton structure. ] [Wherein, R3 and R4 are moieties linked to other skeleton structures. ]
  • a compound containing all three types of structures such as a skeleton structure of a hydrophilic polymer, a skeleton structure of 4- (aminomethyl) benzenecarboxyimidamide or benzeneamidine and a skeleton structure of methoxybenzenesulfonic acid amide
  • a compound represented by the formulas (I) to (IV) it is preferable that X is an amino group or a carboxyl group, and it is still more preferable that X is an amino group.
  • n and o represent an integer of 0 to 4
  • n represents an integer of 3 to 1000
  • n ′ represents an integer of 3 to 1000
  • X represents a hydroxyl group
  • a functional group selected from the group consisting of a thiol group, an amino group, a carboxyl group, an aldehyde group, an isocyanate group, and a thioisocyanate group.
  • X in the above formula may be contained in any of three types of skeletal structures, but the inner side to be bonded has hydrophilic properties that have antiplatelet adhesion performance on the side close to the tubular fabric in contact with blood.
  • There is a skeletal structure of a functional polymer and there is a skeletal structure of 4- (aminomethyl) benzenecarboxyimidamide or benzeneamidine and a methoxybenzenesulfonic acid amide having antithrombin activation performance on the side in contact with blood
  • the latter skeletal structure has a higher ability to capture thrombin and can exhibit high antithrombogenicity.
  • the reactive functional group (X in the above formula) to be covalently bonded to the warp and the weft constituting the tubular woven fabric in contact with blood is contained in the skeleton structure of the hydrophilic polymer. It is more preferable that it exists at the terminal of the skeleton structure of the conductive polymer.
  • the antithrombotic material B contains a betaine compound, and the warp and weft constituting the tubular fabric in which the inside contacts with blood or the above It has been found that it is more preferably covalently bonded to the antithrombotic material B.
  • a betaine compound has a positive charge and a negative charge at positions that are not adjacent to each other in the same molecule, and a positively charged atom is not bonded with a dissociable hydrogen atom, and the molecule as a whole has a charge.
  • it is not particularly limited as long as it is a compound partially containing a betaine compound, but carboxybetaine, sulfobetaine, and phosphobetaine are preferable. More preferred is carboxybetaine or sulfobetaine represented by the general formula (VIII) or (IX).
  • X in the formula of general formula (VIII) or (IX) is preferably an amino group or a carboxyl group, and X is more preferably an amino group.
  • n any one of 1 to 4
  • m represents an integer of 2 to 4
  • n ′ represents an integer of 2 to 4
  • m ′ represents an integer of 2 to 4
  • X represents It represents a functional group selected from the group consisting of a hydroxyl group, a thiol group, an amino group, a carboxyl group, an aldehyde group, an isocyanate group, and a thioisocyanate group.
  • time-of-flight secondary ion mass spectrometry (hereinafter referred to as “TOF-SIMS”)
  • TOF-SIMS time-of-flight secondary ion mass spectrometry
  • the innermost surface measured by TOF-SIMS refers to a depth from 1 to 3 nm from the measurement surface under the TOF-SIMS measurement conditions.
  • a pulsed primary ion is irradiated on the innermost surface in an ultra-high vacuum, and the secondary ion emitted from the innermost surface measured by TOF-SIMS obtains a constant kinetic energy to obtain a time-of-flight mass. Guided to the analyzer. Since a mass spectrum is obtained according to the mass of the secondary ion, information on the abundance can be obtained from the identification of the organic and inorganic substances present on the innermost surface measured by TOF-SIMS and the peak intensity.
  • the skeleton structure of ethylene glycol or propylene glycol on the innermost surface measured by TOF-SIMS is a 45 C 2 H 5 O + peak of a positive secondary ion observed by TOF-SIMS, 59 C 3 H 7. It is confirmed by at least one peak selected from the group consisting of O + peak, 73 C 3 H 5 O 2 + peak, and 87 C 4 H 7 O 2 + peak.
  • the skeleton structure of 4- (aminomethyl) benzenecarboximidamide on the innermost surface measured by TOF-SIMS is a 106 C 7 H 8 N + peak of a positive secondary ion observed by TOF-SIMS, 117 C At least selected from the group consisting of : 7 H 5 N 2 + peak, 134 C 8 H 10 N 2 + peak, 148 C 8 H 10 N 3 + peak, 119 C 7 H 7 N 2- peak of negative secondary ion confirmed a kind of peak skeletal structure of benzene amidine is 119 negative secondary ions observed by TOF-SIMS C 7 H 7 N 2 - confirmed by a peak of a skeleton methoxy benzenesulfonic acid amide, positive Secondary ion 117 C 7 H 7 SO 3 + peak, negative secondary ion 64 SO 2 - peak, 171 C 7 H 7 SO 3 - peak, 186 C 7 H 8 SNO 3 - peak, 212 C 9 H 10 SNO 3 - is
  • the presence of betaine compound in the innermost surface measured by TOF-SIMS is, 94 CH 2 SO negative secondary ions observed by TOF-SIMS 3 - peak, 150 C 4 H 8 NSO 3 - peak, 166 C 5 H 12 NSO 3 - is confirmed in at least one peak selected from the group consisting of peaks.
  • the presence of PEI on the innermost surface indicates that 18 NH 4 + peaks of positive secondary ions, 28 CH 2 N + peaks, 43 CH observed by TOF-SIMS. This is confirmed by at least one peak selected from the group consisting of 3 N 2 + peak, 70 C 4 H 8 N + peak, negative secondary ion 26 CN ⁇ peak, and 42 CNO ⁇ peak.
  • PAA polyacrylic acid
  • the presence of polyethylene terephthalate is the positive secondary ion 76 C 6 H 4 + peak, 104 C 7 H 4 NO + peak observed by TOF-SIMS. , 105 C 7 H 5 O + peak, 149 C 8 H 5 O 3 + peak, negative secondary ions 76 C 6 N 4 - peak, 120 C 7 H 4 O 2 - peak, 121 C 7 H 5 O 2 - peak, 147 C 9 H 7 O 2 - peak, 165 C 8 H 5 O 4 - is confirmed in at least one peak selected from the group consisting of peaks.
  • the abundance ratio of the skeleton structure of 4- (aminomethyl) benzenecarboxyimidamide or benzeneamidine and the skeleton structure of methoxybenzenesulfonic acid amide to PAA on the innermost surface is There are preferred ranges.
  • Negative second ion 71 C 3 H 3 O 2 for the presence of PAA is observed by TOF-SIMS - peak, 4- presence of (aminomethyl) benzene carboximidamide or benzene amidine skeleton structure observed by TOF-SIMS when a peak, the peak ratio, 119 C 7 H 7 N 2 - - is 119 negative secondary ions C 7 H 7 N 2 peaks / 71 C 3 H 3 O 2 - peak, 0.05 The above is preferable.
  • the 2 - peak is preferably 0.5 or more.
  • the present inventors when the antithrombotic material B is used for an artificial blood vessel, the present inventors have made extensive studies in order to achieve both antithrombogenicity and cell affinity while suppressing the elution of the compound. It was found that there is a preferable value for the abundance ratio of the split peak component of the c3 component attributed to the C ⁇ O bond, which suggests the presence of a carbonyl group with respect to the C1s peak indicating the presence of carbon atoms on the inner surface, as measured in (1).
  • the abundance ratio of the c3 component split peak component to the total component of the C1s peak on the inner surface measured by XPS is preferably 1.0 atomic percent or more, more preferably 2.0 atomic percent or more, and 3.0 We have found that more than a few percent of atoms is even more preferable.
  • the antithrombotic material that binds to the tubular fabric in which the inside contacts with blood when the ratio of the c3 component split peak component to the total component of the C1s peak on the inner surface measured by XPS is 1.0 atomic% or more Since a sufficient amount of B is present, as shown in Patent Documents 14 and 15, anti-thrombogenicity can be expressed higher and longer than when anti-thrombogenic material is covalently bonded by irradiation.
  • the abundance ratio of the c3 component split peak component to the total component of the C1s peak on the inner surface measured by XPS is less than 1.0 atomic%, the warp and weft yarns that form a tubular fabric whose inner surface is in contact with blood, Since the covalent bond due to the amide bond derived from the carbonyl group is small with the thrombotic material B, and the amount of the antithrombotic material B is reduced, the target antithrombogenicity is hardly obtained.
  • the abundance ratio of nitrogen atoms to the abundance in all atoms is 1.0 to 12.0. It has been found that the atomic percentage is preferably 2.0 to 11.0 atomic%, more preferably 3.0 to 10.0 atomic%.
  • the number average molecular weight of the skeleton structure of the hydrophilic polymer in the antithrombotic material B is preferably 1500 to 20000, and more preferably 2000 to 10,000.
  • the antithrombotic material B containing three kinds of skeleton structures, ie, a skeleton structure of a polymer, a skeleton structure of 4- (aminomethyl) benzenecarboxyimidamide or benzeneamidine, and a skeleton structure of methoxybenzenesulfonic acid amide, A functional polymer may be included.
  • the antithrombotic material of the present invention is additionally selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid, ⁇ -glutamic acid, ⁇ -glutamic acid and aspartic acid.
  • an anionic compound selected from the group consisting of dicarboxylic acids such as diacids and citric acid.
  • the anionic polymer is not particularly limited, but the higher the weight ratio of the anionic functional group, the warp and weft constituting the tubular fabric in which the inside contacts with blood, or other antithrombotic materials Therefore, PAA, polymethacrylic acid, poly ⁇ -glutamic acid, poly ⁇ -glutamic acid, and polyaspartic acid are preferably used, and PAA is more preferable.
  • PAA examples include “polyacrylic acid” (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and the like, but may be a copolymer with other monomers as long as the effects of the present invention are not hindered. It may be a body.
  • the anionic polymer is not particularly limited, but may form a copolymer with a monomer other than the anionic monomer, such as ethylene glycol, propylene glycol, vinyl pyrrolidone, vinyl alcohol, vinyl caprolactam. And constituent monomers B such as vinyl acetate, styrene, methyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, and siloxane. Since the constituent monomer B other than the anionic monomer that forms a copolymer with the anionic polymer is too much, the amount of binding with the tubular woven fabric or other antithrombotic material whose inside contacts with blood decreases, It is preferable that it is 10 weight% or less.
  • a monomer other than the anionic monomer such as ethylene glycol, propylene glycol, vinyl pyrrolidone, vinyl alcohol, vinyl caprolactam.
  • constituent monomers B such as vinyl acetate, styrene, methyl methacrylate, hydroxyethyl meth
  • the anionic polymer is eluted in the blood from the viewpoint of safety and the like. Therefore, the anionic polymer is preferably bonded to the warp and weft constituting the tubular woven fabric whose inner side is in contact with blood, and more preferably covalently bonded.
  • the cationic polymer may be a homopolymer or a copolymer.
  • the anionic polymer when it is a copolymer, it may be a random copolymer, a block copolymer, a graft copolymer, or an alternating copolymer.
  • the constituent monomer for forming the copolymer used in addition to acrylic acid, methacrylic acid, ⁇ -glutamic acid, ⁇ -glutamic acid and aspartic acid is not particularly limited.
  • the constituent monomer B include ethylene glycol, propylene glycol, vinyl pyrrolidone, vinyl alcohol, vinyl caprolactam, vinyl acetate, styrene, methyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, and siloxane. If the weight of the constituent monomer B is too large, there will be less reactive points for binding to the warp and weft, or other antithrombotic material constituting the tubular fabric whose inner side is in contact with blood.
  • the weight of the constituent monomer B relative to the total weight of is preferably 10% by weight or less.
  • the anionic compound is not particularly limited, but the higher the weight ratio of the anionic functional group, the greater the amount of binding with the tubular woven fabric or other antithrombotic material that comes into contact with blood inside.
  • oxalic acid, malonic acid, succinic acid, fumaric acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, malic acid, tartaric acid and citric acid are used, and succinic acid is more preferred.
  • the weight average molecular weight of the anionic polymer is preferably from 600 to 2,000,000, more preferably from 10,000 to 1,000,000.
  • various organic fibers can be used as the fibers used for the tubular woven fabric, particularly the multifilament yarn, but polyester is preferable from the viewpoint of water absorption and deterioration resistance.
  • the polyester include fibers made of polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and the like. Further, it may be a fiber made of a copolyester obtained by copolymerizing polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate or the like with an aliphatic dicarboxylic acid such as isophthalic acid, 5-sodium sulfoisophthalic acid or adipic acid as an acid component.
  • the combination of the fibers constituting the multifilament yarn and the fibers constituting the warp and weft may be the same or different, and can be combined as appropriate.
  • a water jet room, an air jet room, a rapier room, a shuttle room, and the like can be used.
  • a shuttle room which is excellent in weaving property in a cylindrical shape and can obtain a uniform cylindrical structure.
  • the woven structure of the double woven artificial blood vessel having two fiber layers plain woven fabric, twill woven fabric, satin woven fabric, and woven fabrics such as modified woven fabric and multiple woven fabric can be used.
  • a basic weaving method known means can be adopted.
  • the artificial blood vessel of the present invention is characterized in that it has a small amount of blood leakage and can achieve both antithrombogenicity and cell affinity. Therefore, although it can be applied to general artificial blood vessels, it is particularly suitable for artificial blood vessels having a small inner diameter, which do not have long-term results, and are not capable of withstanding clinical use at present. That is, the inner diameter is preferably 1 to 10 mm, and more preferably 1 to 6 mm.
  • Example 1 Polyethylene terephthalate multifilament yarn having a single yarn fineness of 0.23 dtex and a total fineness of 33 dtex, 144 filaments was used as the warp and weft constituting the inner layer tubular fabric. Further, as the warp constituting the outer layer tubular woven fabric, the single yarn fineness is 2.33 dtex, the total fineness is 56 dtex, the 24-filament polyethylene terephthalate multifilament yarn, and the weft constituting the outer layer tubular woven fabric is the single yarn fineness of 33 dtex. Polyethylene terephthalate monofilament yarn was used.
  • the warp yarn was placed on a narrow dobby shuttle 2-cutter loom, the weft yarn was driven in and woven so as to have an inner diameter of 3 mm. Refining was performed at 98 ° C. and heat setting was performed at 170 ° C. to obtain a multi-tubular woven fabric structure 1.
  • tubular woven fabric 1 was immersed in an aqueous solution of 5.0% by weight potassium permanganate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 0.6 mol / L sulfuric acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) at 60 ° C. The reaction was carried out for 3 hours to hydrolyze and oxidize the multi-tubular fabric structure 1.
  • the obtained artificial blood vessel (sample 1) was evaluated for blood leakage, antithrombogenicity evaluation and cell affinity evaluation by an artificial blood vessel transplantation test to a canine carotid artery.
  • the results are shown in Table 1.
  • Table 1 in the blood leakage evaluation, the amount of blood leakage was small and “ ⁇ ”, in the antithrombogenicity evaluation, no complete occlusion was observed 28 days after transplantation, and “ ⁇ ”, and in the cell affinity evaluation, blood vessels Endothelial cell transfer was long and was “ ⁇ ”.
  • sea components are completely leached with an aqueous solution of 4% by weight sodium hydroxide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) at 98 ° C., and further heat setting is performed.
  • Example 2 Except that a polyethylene terephthalate multifilament yarn having a single yarn fineness of 0.084 dtex, a total fineness of 53 dtex, and 630 filaments was used, the same operation as in Example 1 was performed, and weaving to obtain a multi-tubular woven fabric structure 2.
  • the island component polymer is composed of polyethylene terephthalate multifilament yarn
  • the sea component polymer is composed of polyethylene terephthalate copolymerized with 5-sodium sulfoisophthalic acid.
  • the obtained multi-tubular woven structure 2 was subjected to the same operation as in Example 1 to obtain an artificial blood vessel (sample 2) on which an antithrombotic material layer was formed.
  • the obtained artificial blood vessel (Sample 2) was evaluated for blood leakage, antithrombogenicity evaluation and cell affinity evaluation by an artificial blood vessel transplantation test to a canine carotid artery.
  • the results are shown in Table 1.
  • Table 1 in the blood leakage evaluation, the amount of blood leakage was small and “ ⁇ ”, in the antithrombogenicity evaluation, no complete occlusion was observed 28 days after transplantation, and “ ⁇ ”, and in the cell affinity evaluation, blood vessels Endothelial cell transfer was long and was “ ⁇ ”.
  • Example 3 As the warp and weft constituting the inner layer tubular woven fabric, the multifilament yarn, which is the sea-island composite fiber used in Example 2, was used for refining and then 98% by weight 4% sodium hydroxide (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) ) In the same manner as Example 1 except that the sea components were completely leached with an aqueous solution and heat-set, and a polyethylene terephthalate multifilament yarn having a single yarn fineness of 0.084 dtex, a total fineness of 53 dtex, and 630 filaments was obtained. Thus, weaving was performed to obtain a multi-tubular woven fabric structure 3.
  • the sea components were completely leached with an aqueous solution and heat-set, and a polyethylene terephthalate multifilament yarn having a single yarn fineness of 0.084 dtex, a total fineness of 53 dtex, and 630 filaments was obtained.
  • weaving was performed to obtain a multi-tubular
  • the obtained multi-tubular woven structure 3 was subjected to the same operation as in Example 1 to obtain an artificial blood vessel (sample 3) on which an antithrombotic material layer was formed.
  • the obtained artificial blood vessel (sample 3) was evaluated for blood leakage, antithrombogenicity evaluation and cell affinity evaluation by an artificial blood vessel transplantation test to a canine carotid artery.
  • the results are shown in Table 1.
  • Table 1 in the blood leakage evaluation, the amount of blood leakage was small and “ ⁇ ”, in the antithrombogenicity evaluation, no complete occlusion was observed 28 days after transplantation, and “ ⁇ ”, and in the cell affinity evaluation, blood vessels Endothelial cell transfer was long and was “ ⁇ ”.
  • Example 4 The multi-tubular woven fabric structure 1 was subjected to the same operation as in Example 1, hydrolyzed and oxidized, and PEI was covalently bonded by a condensation reaction, and then 0.5 wt% DMT-MM, 40 wt% anhydrous succinate. It was immersed in dimethylacetamide of acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and reacted at 50 ° C. for 17 hours.
  • dimethylacetamide of acid manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
  • Example 4 An artificial blood vessel (sample 4) having an antithrombotic material layer formed with heparin sodium was obtained.
  • the obtained artificial blood vessel (sample 4) was evaluated for blood leakage, antithrombogenicity evaluation and cell affinity evaluation by an artificial blood vessel transplantation test to a canine carotid artery.
  • the results are shown in Table 1.
  • Table 1 in the blood leakage evaluation, the amount of blood leakage was small and “ ⁇ ”, in the antithrombogenicity evaluation, no complete occlusion was observed 28 days after transplantation, and “ ⁇ ”, and in the cell affinity evaluation, blood vessels Endothelial cell transfer was long and was “ ⁇ ”.
  • Example 5 The multi-tubular woven structure 1 was subjected to the same operation as in Example 1, hydrolyzed and oxidized, and PEI was covalently bonded by a condensation reaction, and then 0.5 wt% DMT-MM, 0.5 wt% It was immersed in an aqueous solution of PAA (weight average molecular weight 1 million; manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and reacted at 30 ° C. for 2 hours.
  • PAA weight average molecular weight 1 million
  • Example 5 An artificial blood vessel (sample 5) having an antithrombogenic material layer formed with heparin sodium was obtained.
  • the obtained artificial blood vessel (sample 5) was evaluated for blood leakage, antithrombogenicity evaluation and cell affinity evaluation by an artificial blood vessel transplantation test to a canine carotid artery.
  • the results are shown in Table 1.
  • Table 1 in the blood leakage evaluation, the amount of blood leakage was small and “ ⁇ ”, in the antithrombogenicity evaluation, no complete occlusion was observed 28 days after transplantation, and “ ⁇ ”, and in the cell affinity evaluation, blood vessels Endothelial cell transfer was long and was “ ⁇ ”.
  • Example 6 The same procedure as in Example 5 was performed to obtain an artificial blood vessel in which PEI was changed to polyallylamine hydrochloride (hereinafter referred to as “PAH”) (weight average molecular weight 900,000; manufactured by Sigma-Aldrich) and poly-L-lysine An artificial blood vessel was obtained which was changed to hydrobromide (hereinafter PLys) (weight average molecular weight 30,000 to 70,000; manufactured by Sigma-Aldrich).
  • PAH polyallylamine hydrochloride
  • PLys hydrobromide
  • sample 6 the artificial blood vessel in which the antithrombogenic material layer was formed by changing to PAH was designated as sample 6
  • the artificial blood vessel in which the antithrombogenic material layer was formed by changing to PLys was designated as sample 7.
  • the obtained artificial blood vessels (samples 6 and 7) were evaluated for blood leakage, antithrombogenicity evaluation and cell affinity evaluation by an artificial blood vessel transplantation test to a canine carotid artery.
  • the results are shown in Table 1.
  • Table 1 in the blood leakage evaluation, the amount of blood leakage was small and “ ⁇ ”, in the antithrombogenicity evaluation, no complete occlusion was observed 28 days after transplantation, and “ ⁇ ”, and in the cell affinity evaluation, blood vessels Endothelial cell transfer was long and was “ ⁇ ”.
  • Example 7 The same operation as in Example 1 was performed, and heparin sodium was changed to dextran sulfate sodium (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) to obtain an artificial blood vessel (sample 8) on which an antithrombotic material layer was formed.
  • the obtained artificial blood vessel (sample 8) was evaluated for blood leakage, antithrombogenicity evaluation and cell affinity evaluation by an artificial blood vessel transplantation test to a canine carotid artery.
  • the results are shown in Table 1.
  • Table 1 in the blood leakage evaluation, the amount of blood leakage was small and “ ⁇ ”, in the antithrombogenicity evaluation, no complete occlusion was observed 28 days after transplantation, and “ ⁇ ”, and in the cell affinity evaluation, blood vessels Endothelial cell transfer was long and was “ ⁇ ”.
  • Example 8 The multi-tubular woven structure 1 was subjected to the same operation as in Example 1, hydrolyzed and oxidized, and then 1.0 mol% of compound A (the following general formula (X)), 2 mol with respect to compound A It is immersed in an aqueous solution in which an equal amount of sodium hydroxide and 3 molar equivalents of DMT-MM are dissolved, and reacted at 30 ° C. for 2 hours to covalently bond Compound A to the tubular fabric 1 by a condensation reaction, thereby providing antithrombogenicity. An artificial blood vessel (sample 9) on which a material layer was formed was obtained.
  • compound A the following general formula (X)
  • the obtained artificial blood vessel (sample 9) was evaluated for blood leakage, antithrombogenicity evaluation and cell affinity evaluation by an artificial blood vessel transplantation test to a canine carotid artery.
  • the results are shown in Table 1.
  • Table 1 in the blood leakage evaluation, the amount of blood leakage was small and “ ⁇ ”, in the antithrombogenicity evaluation, no complete occlusion was observed 28 days after transplantation, and “ ⁇ ”, and in the cell affinity evaluation, blood vessels Endothelial cell transfer was long and was “ ⁇ ”.
  • the artificial blood vessel in which the anti-thrombogenic material layer was formed by changing to Compound B was changed to Sample 10
  • the artificial blood vessel in which the anti-thrombogenic material layer was changed to Compound C was changed to Sample 11
  • the anti-thrombogenic material layer was changed to Compound D.
  • Sample 12 was an artificial blood vessel in which a thrombotic material layer was formed.
  • the obtained artificial blood vessels (samples 10 to 12) were evaluated for blood leakage, antithrombogenicity evaluation and cell affinity evaluation by artificial blood vessel transplantation test to canine carotid artery.
  • the results are shown in Table 1.
  • Table 1 in the blood leakage evaluation, the amount of blood leakage was small and “ ⁇ ”, in the antithrombogenicity evaluation, no complete occlusion was observed 28 days after transplantation, and “ ⁇ ”, and in the cell affinity evaluation, blood vessels Endothelial cell transfer was long and was “ ⁇ ”.
  • Example 10 The multi-tubular woven structure 1 was subjected to the same operation as in Example 1, hydrolyzed and oxidized, and PEI was covalently bonded by a condensation reaction, and then 0.5 wt% DMT-MM, 0.5 wt% It was immersed in an aqueous solution of PAA (weight average molecular weight 1 million; manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and reacted at 30 ° C. for 2 hours.
  • PAA weight average molecular weight 1 million
  • Example 13 An artificial blood vessel (sample 13) in which A was covalently bonded by a condensation reaction to form an antithrombotic material layer was obtained.
  • the obtained artificial blood vessel (sample 13) was evaluated for blood leakage, antithrombogenicity evaluation and cell affinity evaluation by an artificial blood vessel transplantation test to a canine carotid artery.
  • the results are shown in Table 1.
  • Table 1 in the blood leakage evaluation, the amount of blood leakage was small and “ ⁇ ”, in the antithrombogenicity evaluation, no complete occlusion was observed 28 days after transplantation, and “ ⁇ ”, and in the cell affinity evaluation, blood vessels Endothelial cell transfer was long and was “ ⁇ ”.
  • Example 11 The same operation as in Example 1 was performed, and the wefts constituting the outer layer tubular fabric were polyethylene terephthalate monofilament yarn having a single yarn fineness of 13 dtex, polyethylene terephthalate monofilament yarn having a single yarn fineness of 108 dtex, and polyethylene terephthalate having a single yarn fineness of 333 dtex. A multi-tubular woven fabric structure changed to a monofilament yarn was obtained.
  • a woven fabric woven by changing to a polyethylene terephthalate monofilament yarn having a single yarn fineness of 13 dtex is a multi-tubular fabric structure 4
  • a woven fabric changing to a polyethylene terephthalate monofilament yarn having a single yarn fineness of 108 dtex is a multi-tubular shape.
  • the multi-tubular woven fabric structure 6 was formed by weaving the woven fabric structure 5 by changing to a polyethylene terephthalate monofilament yarn having a single yarn fineness of 333 dtex.
  • the obtained multi-tubular woven structures 4 to 6 were subjected to the same operation as in Example 1 to obtain artificial blood vessels (samples 14 to 16) on which an antithrombotic material layer was formed.
  • the obtained artificial blood vessels were evaluated for blood leakage, antithrombogenicity evaluation and cell affinity evaluation by an artificial blood vessel transplantation test to a canine carotid artery.
  • the results are shown in Table 1.
  • Table 1 in the blood leakage evaluation, the amount of blood leakage was small and “ ⁇ ”, in the antithrombogenicity evaluation, no complete occlusion was observed 28 days after transplantation, and “ ⁇ ”, and in the cell affinity evaluation, blood vessels Endothelial cell transfer was long and was “ ⁇ ”.
  • Example 1 As the warp yarn constituting the inner layer tubular fabric, the same operation as in Example 1 was carried out except that a single filament fineness of 1.38 dtex, a total fineness of 33 dtex, and a 24 filament polyethylene terephthalate multifilament yarn was used. A multi-tubular fabric structure 7 was obtained.
  • the obtained multi-tubular woven fabric structure 7 is subjected to the same operation as in Example 1 to obtain an artificial blood vessel (sample 17) in which an antithrombotic material layer is formed, and the same operation as in Example 10 is performed.
  • An artificial blood vessel (sample 18) on which an antithrombogenic material layer was formed was obtained.
  • the obtained artificial blood vessels (samples 17 and 18) were evaluated for blood leakage, antithrombogenicity evaluation and cell affinity evaluation by an artificial blood vessel transplantation test to a canine carotid artery.
  • the results are shown in Table 1.
  • Table 1 in the evaluation of blood leakage, the amount of blood leakage was large and was “x”, and it was not an artificial blood vessel that could withstand the performance of an artificial blood vessel transplantation test to a canine carotid artery. That is, the antithrombogenicity evaluation and the cell affinity evaluation were “ ⁇ ”.
  • Example 2 As the weft constituting the inner layer tubular fabric, the same operation as in Example 1 was performed except that a single filament fineness of 1.38 dtex, a total fineness of 33 dtex, and a 24 filament polyethylene terephthalate multifilament yarn was used. A multi-tubular fabric structure 8 was obtained.
  • the obtained multi-tubular woven structure 8 was subjected to the same operation as in Example 1, and an artificial blood vessel (sample 19) on which an antithrombotic material layer was formed and the same operation as in Example 10 were carried out.
  • An artificial blood vessel (sample 20) in which a material layer was formed was obtained.
  • the obtained artificial blood vessels (samples 19 and 20) were evaluated for blood leakage, antithrombogenicity evaluation and cell affinity evaluation by an artificial blood vessel transplantation test to a canine carotid artery.
  • the results are shown in Table 1.
  • Table 1 in the evaluation of blood leakage, the amount of blood leakage was large and was “x”, and it was not an artificial blood vessel that could withstand the performance of an artificial blood vessel transplantation test to a canine carotid artery. That is, the antithrombogenicity evaluation and the cell affinity evaluation were “ ⁇ ”.
  • Example 3 The same operation as in Example 1 was performed, and weaving was performed while adjusting the base fabric density so that the cover factor was 1600, thereby obtaining a multi-tubular woven fabric structure 9.
  • the obtained multi-tubular woven fabric structure 9 was subjected to the same operation as in Example 1, and an artificial blood vessel (sample 21) on which an antithrombotic material layer was formed and the same operation as in Example 10 were carried out.
  • An artificial blood vessel (sample 22) in which a material layer was formed was obtained.
  • the obtained artificial blood vessels (samples 21 and 22) were evaluated for blood leakage, antithrombogenicity evaluation and cell affinity evaluation by an artificial blood vessel transplantation test to a canine carotid artery.
  • the results are shown in Table 1.
  • Table 1 in the evaluation of blood leakage, the amount of blood leakage was large and was “x”, and it was not an artificial blood vessel that could withstand the performance of an artificial blood vessel transplantation test to a canine carotid artery. That is, the antithrombogenicity evaluation and the cell affinity evaluation were “ ⁇ ”.
  • the obtained artificial blood vessel (sample 23) was evaluated for blood leakage, antithrombogenicity evaluation and cell affinity evaluation by an artificial blood vessel transplantation test to a canine carotid artery.
  • the results are shown in Table 1.
  • Table 1 in the blood leakage evaluation, the amount of blood leakage was small and “ ⁇ ”, but in the antithrombotic evaluation, complete occlusion was observed by the 28th day of transplantation. In the evaluation, no transfer of vascular endothelial cells was observed, and the evaluation was “x”.
  • the obtained artificial blood vessel (sample 24) was evaluated for blood leakage, antithrombogenicity evaluation and cell affinity evaluation by an artificial blood vessel transplantation test to a canine carotid artery.
  • the results are shown in Table 1.
  • Table 1 the amount of blood leakage was small in the blood leakage evaluation and was “ ⁇ ”.
  • the antithrombotic evaluation complete occlusion was not observed 28 days after transplantation, and “ ⁇ ” was obtained. Then, the transfer of vascular endothelial cells was short and “x”.
  • Example 12 Weaving is carried out in the same manner as in Example 1 except that polyethylene warp and weft constituting the inner layer tubular woven fabric use polyethylene terephthalate multifilament yarn having a single yarn fineness of 0.30 dtex, a total fineness of 44 dtex, and 144 filaments. Thus, a multi-tubular fabric structure 10 was obtained.
  • the obtained multi-tubular woven structure 10 was subjected to the same operation as in Example 1 to obtain an artificial blood vessel (sample 25) on which an antithrombotic material layer was formed.
  • the obtained artificial blood vessel (sample 25) was evaluated for blood leakage, antithrombogenicity evaluation and cell affinity evaluation by an artificial blood vessel transplantation test to a canine carotid artery.
  • the results are shown in Table 1.
  • Table 1 in the blood leakage evaluation, the amount of blood leakage was small and “ ⁇ ”, in the antithrombogenicity evaluation, no complete occlusion was observed 28 days after transplantation, and “ ⁇ ”, and in the cell affinity evaluation, blood vessels Endothelial cell transfer was long and was “ ⁇ ”.
  • Example 13 The same operation as in Example 1 was performed, and weaving was performed while adjusting the base fabric density so that the cover factor was 1700, whereby a multi-tubular woven fabric structure 11 was obtained.
  • the obtained multi-tubular woven structure 11 was subjected to the same operation as in Example 1 to obtain an artificial blood vessel (sample 26) on which an antithrombotic material layer was formed.
  • the obtained artificial blood vessel (sample 26) was evaluated for blood leakage, antithrombogenicity evaluation and cell affinity evaluation by an artificial blood vessel transplantation test to a canine carotid artery.
  • the results are shown in Table 1.
  • Table 1 in the blood leakage evaluation, the amount of blood leakage was small and “ ⁇ ”, in the antithrombogenicity evaluation, no complete occlusion was observed 28 days after transplantation, and “ ⁇ ”, and in the cell affinity evaluation, blood vessels Endothelial cell transfer was long and was “ ⁇ ”.
  • the evaluation method for blood leakage, antithrombogenicity, and cell affinity of the artificial blood vessel of the present invention is shown below.
  • Bovine blood has a hematocrit of 25-30%, a red blood cell count of 5.0-6.2 ⁇ 10 6 / ⁇ L, a white blood cell count of 30-110 ⁇ 10 2 / ⁇ L, and a platelet count of 6.0-20.0 ⁇ 10 4 / ⁇ L, and the total protein was adjusted to 6.5 g / dL. If the blood leakage is less than 2.0 mL / cm 2 / min, the amount of blood leakage is small and no operation such as pre-clotting is required. “ ⁇ ”, if the blood leakage is 2.0 mL / cm 2 / min or more In addition, it was determined as “ ⁇ ” because the amount of blood leakage was large and an operation such as pre-clotting was necessary.
  • the artificial blood vessel of the present invention can be suitably used in the medical field as a fabric artificial blood vessel that has a small amount of blood leakage and enables both antithrombogenicity and cell affinity.

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Abstract

 本発明は漏血量が少なく、抗血栓性と細胞親和性の両立を達成することができる筒状重織物構造体からなる人工血管を提供することを目的としている。本発明は、内側が血液と接触する筒状織物が配置された筒状織物構造体において、上記筒状織物は、複数の経糸と複数の緯糸とを交錯させて筒状にされた織物であり、上記筒状織物を構成する経糸及び緯糸は、単糸繊度が0.50dtex以下のマルチフィラメント糸を含むとともに、抗血栓性材料と結合しており、上記抗血栓性材料は、上記筒状織物の内側で1~600nmの厚さの抗血栓性材料層を形成し、内表面に16kPaの圧力をかけた条件下での透水性が300mL/cm/min未満である、人工血管を提供する。

Description

人工血管
 本発明は、漏血量が少なく、抗血栓性と細胞親和性の両立を可能とする布製の人工血管に関する。
 人工血管は、例えば動脈硬化等の病的な生体血管の代替、あるいはバイパスやシャントを形成するために用いられる医療機器である。従来の人工血管を材料で分類すると、1)布製、2)ポリテトラフルオロエチレン製、3)生体材料製及び4)合成高分子材料製に大別される。これらの人工血管のうち、繊維の織物、編物あるいは不織布からなる布製の人工血管は、柔軟性が高いが、実際の使用条件下では血圧がかかるために繊維間隙から漏血しやすい欠点があった。布製の人工血管のうち、編物からなる人工血管は製造工程が単純であり、柔軟性を備えているが、形態維持力が弱いことに加えて多孔質構造になりがちであり、繊維間隙から漏血しやすい。不織布からなる人工血管は構造が不均一、かつ形態維持力が弱いため、好ましくない。
 一方で、織物からなる布製の人工血管は、編物からなるそれと比較して繊維間隙を小さくして漏血量を低減することができるため、需要の高い大動脈等の血管外科手術用途として用いられている。漏血量を少なくする方法として、繊維間隙を緻密にする方法が一般的であるが、繊維密度の増大により、得られた人工血管が硬くなってしまう。このような硬い人工血管を用いると、代替する病的な生体血管の両端、すなわち、人工血管と吻合する生体血管も動脈硬化等の影響を受けているため、手術が困難なことが多い。
 そこで、血管外科手術に布製の人工血管を使用する場合には、繊維間隙のみで漏血を防ぐのではなく、生体内で吸収されるコラーゲンやゼラチン等のゲルを付与することによって、繊維間隙を埋めて漏血を防ぐ方法が報告されている(特許文献1)。
 また、布製の人工血管を移植する直前に自家血液に接触させて血栓を形成させ、その血栓で繊維間隙を埋めることにより漏血を防ぐ操作、いわゆるプレクロッティングを行う方法が報告されている(特許文献2及び3)。
 さらに、人工血管を移植した際に生体はこれを異物として認識し、特に人工血管の血液との接触面、すなわち内表面では血液凝固反応が進行して血栓が形成されるため、抗血栓性が必要とされている。
従来、医用材料の抗血栓性を向上する方法としては、ヘパリン又はヘパリン誘導体を材料の表面に付与する手法が用いられてきた。しかしながら、人工血管を構成するポリエステル繊維等の布製の医用材料、延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン(以下、「ePTFE」)製の医用材料には、ヘパリン又はヘパリン誘導体を直接付与することができない。そのため、医用材料の表面を改質させた後、共有結合でヘパリン又はヘパリン誘導体を材料の表面に付与させる方法(特許文献4~6)や、イオン結合でヘパリン又はヘパリン誘導体を材料の表面に付与させる方法(特許文献7~10)が報告されている。
 布製の人工血管に抗血栓性を付与する方法としては、漏血を防ぐために用いられる生体内で吸収されるコラーゲンやゼラチン等のゲルにヘパリン又はヘパリン誘導体を含ませて材料の表面に付与させる方法(特許文献1及び11)や、有機溶媒に溶かしたセグメント化ポリウレタンに含浸させて材料の表面に付与させる方法(特許文献12)が報告されている。
 また、ヘパリン又はヘパリン誘導体以外の抗血栓性を有する化合物を用いて医用材料の抗血栓性を向上する方法としては、血液凝固反応に関与する複数の血液凝固因子(例えば、一次止血の段階に関与する血小板)や、血栓形成の段階に関与するトロンビン等を阻害する化合物を、医用材料の表面に付与させる方法(特許文献13~15)が報告されている。
 一方、生体血管には内表面に内膜が存在し、血管内皮細胞を有することで血栓形成を阻害することができるが、従来の人工血管は細胞親和性が低く、血管内皮細胞の定着が起こりにくいだけでなく、血管内皮細胞の定着、ならびに内膜が形成するまでに時間を要する。そのため、移植直後の抗血栓性だけでなく、時間の経過とともに細胞親和性を発揮する機能が必要とされてきた。
 布製の人工血管に細胞親和性を付与する方法としては、繊維構造を細胞増殖や浸潤を助長させる構造にする方法があり、繊維径を適正化する方法や、立毛や毛羽及び/又はループ状繊維を付与する方法(特許文献16~19)が報告されている。
特許第3799626号公報 特公平5-48132号公報 特公平5-88611号公報 特表2009-545333号公報 特許第4152075号公報 特許第3497612号公報 特公昭60-41947号公報 特公昭60-47287号公報 特許第4273965号公報 特開平10-151192号公報 特公平8-24686号公報 特開平7-265338号公報 特許第4461217号公報 WO08/032758号公報 WO12/176861号公報 特公昭61-4546号公報 特公昭61-58190号公報 特公昭63-52898号公報 特公平5-28143号公報
 しかし、特許文献1で開示された方法を布製の人工血管に用いる場合、繊維の表面に付与したヘパリン又はヘパリン誘導体を含むコラーゲンやゼラチン等のゲルが、細胞増殖等を助長するための繊維径や繊維間隙等の微細構造を消失させるため、細胞親和性が低下してしまう。また、生体内で吸収されるゼラチン等のゲルに血小板が付着することでかえって血栓形成を促進してしまう問題点もある。
 一方で、特許文献2には、人工血管の内表面に血管内皮細胞が速やかに定着し、内膜の形成を促進させるために、特許文献3には、生体外の異物を少なくして生体適合性を高めるために、人工血管をハイポロシティな構造、すなわち透水性の高い織構造にする方法が開示されているが、プレクロッティングが必須であり、その操作によって形成した血栓が繊維径や繊維間隙等の微細構造を消失させるため、細胞親和性が低下してしまう。また、血管外科手術においては、抗凝固薬(例えばヘパリンやアルガトロバン等)を使用することで手術中の血液凝固を防ぐのが一般的であるため、血栓が形成されにくい状態となっている。そのため、プレクロッティングにより十分に繊維間隙を埋めることができない場合がある。さらに、手術後に血液中の線溶系の働きによって、プレクロッティングにより生じた血栓が溶解してしまい、漏血につながる場合がある。
 また、特許文献4~10には、表面改質剤とヘパリン又はヘパリン誘導体を共有結合、若しくはイオン結合させて医用材料の表面に付与させる方法が記載されているが、細胞増殖等を助長するための繊維径や繊維間隙等の微細構造を持つ布製の人工血管に用いるにあたって、表面改質剤やヘパリン又はヘパリン誘導体からなる抗血栓性材料層の適切な厚みについては記載されていない。
 また、特許文献11及び12には、ヘパリン又はヘパリン誘導体を含む生体内で吸収されるゲルや有機溶媒に溶かした抗血栓性材料を医用材料の表面に物理的に付与させる方法が記載されているが、これらの方法では、抗血栓性材料層の厚みが大きいため、細胞増殖等を助長するための繊維径や繊維間隙等の微細構造を消失させてしまう。
 同様に、特許文献13~15には、医用材料の表面に抗血小板付着性能と抗トロンビン活性化性能の双方を有する2つの化合物や、抗血小板付着性能と抗トロンビン活性化性能の双方の性能を1分子化した化合物を固定化する方法が記載されているが、細胞増殖等を助長するための繊維径や繊維間隙等の微細構造を持つ布製の人工血管に用いるにあたって、かかる化合物からなる抗血栓性材料層の適切な厚みについては記載されていない。
 特許文献16~19には、0.5デニール、すなわち0.56dtex以下の繊維を、少なくとも内表面の一部に用いた細胞親和性のある人工血管が開示されているが、移植直後に必要な抗血栓性が付与されていないため、血栓形成を抑制することができない。また、立毛や毛羽及び/又はループ状繊維を付与することにより細胞親和性を高める方法が開示されているが、立毛や毛羽及び/又はループ状繊維を形成させるための追加工程が必要であること、その追加工程により繊維くずが発生し、血液中に溶出しうる問題があった。さらに、経糸及び緯糸の繊維方向の乱れが大きくなるため、血管内皮細胞の定着が起こりにくく、細胞親和性が低下する問題があった。
 すなわち、漏血量が少なく、抗血栓性と細胞親和性の両立を達成した筒状織物構造体からなる人工血管は未だにない。特に、内径が6mm未満の小口径人工血管の場合には、血流量が少ないため血栓が形成しやすく、また、少量の血栓でも血管の内径に相当する大きさになるため、血流を阻害しやすい。そのため、小口径人工血管は長期的な成績が良好でなく、現状で臨床使用に耐えうるものは無い。
 そこで本発明は、漏血量が少なく、抗血栓性と細胞親和性の両立を可能とする布製の人工血管を提供することを目的とする。
 本発明は、上記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、(1)~(12)の発明を見出した。 
(1) 内側が血液と接触する筒状織物が配置された筒状織物構造体において、上記内側が血液と接触する筒状織物は、複数の経糸と複数の緯糸とを交錯させて筒状にされた織物であり、上記内側が血液と接触する筒状織物を構成する経糸及び緯糸は、単糸繊度が0.50dtex以下のマルチフィラメント糸を含むとともに、抗血栓性材料と結合しており、上記抗血栓性材料は、上記内側が血液と接触する筒状織物の内側で1~600nmの厚さの抗血栓性材料層を形成し、内表面に16kPaの圧力をかけた条件下での透水性が300mL/cm/min未満である、人工血管。
(2) 上記筒状織物構造体は、上記内側が血液と接触する筒状織物の外側に外層筒状織物が配置された多重筒状織物構造体であり、上記外層筒状織物は、複数の経糸と緯糸とを交錯させて筒状にされた織物である、(1)記載の人工血管。
(3) 上記外層筒状織物は、経糸に単糸繊度が1.0dtex以上のマルチフィラメント糸を含む、(2)記載の人工血管。
(4) 上記単糸繊度が1.0dtex以上のマルチフィラメント糸は、上記内表面への露出度が20%以下である、(3)記載の人工血管。
(5) 上記内側が血液と接触する筒状織物を構成する経糸及び緯糸によるカバーファクターは、1800~4000である、(1)~(4)のいずれか記載の人工血管。
(6) 上記外層筒状織物は、緯糸に単糸繊度が15.0dtex以上のモノフィラメント糸を含む、(2)~(5)のいずれか記載の人工血管。
(7)上記抗血栓性材料は、硫黄原子を含むアニオン性の抗凝固活性を有する化合物、を含む、(1)~(6)のいずれか記載の人工血管。
(8)X線光電子分光法(XPS)で測定した内表面の全原子の存在量に対する硫黄原子の存在比率が、3.0~6.0原子数%である、(7)記載の人工血管。
(9)上記抗血栓性材料は、アルキレンイミン、ビニルアミン、アリルアミン、リジン、プロタミン及びジアリルジメチルアンモニウムクロライドからなる群から選択される化合物を構成モノマーとして含むカチオン性ポリマー、を含み、上記カチオン性ポリマーは上記内側が血液と接触する筒状織物を構成する経糸及び緯糸と共有結合している、(1)~(8)のいずれか記載の人工血管。
(10)上記抗血栓性材料は、エチレングリコール、プロピレングリコール、ビニルピロリドン、ビニルアルコール、ビニルカプロラクタム、酢酸ビニル、スチレン、メチルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート及びシロキサンからなる群から選択される化合物を構成モノマーとして含む親水性ポリマーの骨格構造、4-(アミノメチル)ベンゼンカルボキシイミダミド又はベンゼンアミジンの骨格構造及びメトキシベンゼンスルホン酸アミドの骨格構造からなる3種類の骨格構造を含む化合物であり、上記3種類の骨格構造を含む化合物は上記内側が血液と接触する筒状織物を構成する経糸及び緯糸と共有結合している、(1)~(6)のいずれか記載の人工血管。
(11)上記3種類の骨格構造を含む化合物は、以下の一般式(I)~(IV)で示されるいずれかの化合物である、(10)記載の人工血管。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
[式中、m及びoは0~4の整数を表し、nは3~1000の整数を表し、n’=3~1000の整数を表すが、n≧n’であり、Xは、水酸基、チオール基、アミノ基、カルボキシル基、アルデヒド基、イソシアネート基及びチオイソシアネート基からなる群から選択される官能基を表す。]
(12)上記抗血栓性材料は、アクリル酸、メタクリル酸、α-グルタミン酸、γ-グルタミン酸及びアスパラギン酸からなる群から選択される化合物を構成モノマーとして含むアニオン性ポリマー、又は、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、フマル酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、リンゴ酸、酒石酸及びクエン酸からなる群から選択されるアニオン性化合物、を含む、(1)~(11)のいずれか記載の人工血管。
(13)上記マルチフィラメント糸は、ポリエステルからなる、(1)~(12)のいずれか記載の人工血管。
 また、本発明は、以下の(13)~(24)に記載した人工血管を提供する。
(13)外層筒状織物の内側に内層筒状織物が配置された多重筒状織物構造体において、上記外層筒状織物及び上記内層筒状織物は、複数の経糸と複数の緯糸とを交錯させて筒状にされた織物であり、上記内層筒状織物を構成する経糸及び緯糸は、単糸繊度が0.30dtex以下のマルチフィラメント糸を含むとともに、抗血栓性材料と結合しており、上記抗血栓性材料は、上記内層筒状織物の内側で1~600nmの厚さの抗血栓性材料層を形成し、内表面に16kPaの圧力をかけた条件下での透水性が300mL/cm/min未満である、人工血管。
(14)上記外層筒状織物は、経糸に単糸繊度が1.0dtex以上のマルチフィラメント糸を含む、(13)記載の人工血管。
(15)上記単糸繊度が1.0dtex以上のマルチフィラメント糸は、上記内表面への露出度が20%以下である、(14)記載の人工血管。
(16)上記外層筒状織物は、緯糸に単糸繊度が15.0dtex以上のモノフィラメント糸を含む、(13)~(15)のいずれか記載の人工血管。
(17)上記抗血栓性材料は、アニオン性、かつ、抗凝固活性を有する硫黄原子を含んだ化合物、を含む、(13)~(16)のいずれか記載の人工血管。
(18)X線光電子分光法(XPS)で測定した内表面の全原子の存在量に対する硫黄原子の存在比率が、3.0~6.0原子数%である、(17)記載の人工血管。
(19)上記抗血栓性材料は、アルキレンイミン、ビニルアミン、アリルアミン、リジン、プロタミン及びジアリルジメチルアンモニウムクロライドからなる群から選択される化合物を構成モノマーとして含むカチオン性ポリマー、を含み、上記カチオン性ポリマーは上記内層筒状織物を構成する経糸及び緯糸と共有結合している、(1)~(18)のいずれか記載の人工血管。
(20)X線光電子分光法(XPS)で測定した内表面の全原子の存在量に対する窒素原子の存在比率が、7.0~12.0原子数%である、(19)記載の人工血管。
(21)上記抗血栓性材料は、エチレングリコール、プロピレングリコール、ビニルピロリドン、ビニルアルコール、ビニルカプロラクタム、酢酸ビニル、スチレン、メチルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート及びシロキサンからなる群から選択される化合物を構成モノマーとして含む親水性ポリマーの骨格構造、4-(アミノメチル)ベンゼンカルボキシイミダミド又はベンゼンアミジンの骨格構造及びメトキシベンゼンスルホン酸アミドの骨格構造からなる3種類の骨格構造を含む化合物であり、上記3種類の骨格構造を含む化合物は上記内層筒状織物を構成する経糸及び緯糸と共有結合している、(13)~(16)のいずれか記載の人工血管。
(22)上記3種類の骨格構造を含む化合物は、以下の一般式(I)~(IV)で示されるいずれかの化合物である、(21)記載の人工血管。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
[式中、m及びoは0~4の整数を表し、nは3~1000の整数を表し、n’=3~1000の整数を表すが、n≧n’であり、Xは、水酸基、チオール基、アミノ基、カルボキシル基、アルデヒド基、イソシアネート基及びチオイソシアネート基からなる群から選択される官能基を表す。]
(23)上記抗血栓性材料は、アクリル酸、メタクリル酸、α-グルタミン酸、γ-グルタミン酸及びアスパラギン酸からなる群から選択される化合物を構成モノマーとして含むアニオン性ポリマー、又は、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、フマル酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、リンゴ酸、酒石酸及びクエン酸からなる群から選択されるアニオン性化合物、を含む、(13)~(22)のいずれか記載の人工血管。
(24)上記マルチフィラメント糸は、ポリエステルからなる、(13)~(23)のいずれか記載の人工血管。
 本発明の布製の人工血管によれば、漏血量が少なく、抗血栓性と細胞親和性の両立を可能とすることができる。
 本発明の人工血管は、内側が血液と接触する筒状織物が配置された筒状織物構造体において、上記内側が血液と接触する筒状織物は、複数の経糸と複数の緯糸とを交錯させて筒状にされた織物であり、上記内側が血液と接触する筒状織物を構成する経糸及び緯糸は、単糸繊度が0.50dtex以下のマルチフィラメント糸を含むとともに、抗血栓性材料と結合しており、上記抗血栓性材料は、上記内側が血液と接触する筒状織物の内側で1~600nmの厚さの抗血栓性材料層を形成し、内表面に16kPaの圧力をかけた条件下での透水性が300mL/cm/min未満であることを特徴としている。
 本明細書において使用する用語は、特に断りがない限り、下記に示す定義を用いる。
 ここで、筒状織物とは、複数の経糸と複数の緯糸とを交錯させて筒状にされた織物のことであり、本発明の人工血管においては、内側が血液と接触する筒状織物が配置された構造を、筒状織物構造体とする。また、本発明の人工血管においては、内側が血液と接触する筒状織物を内層筒状織物とし、人工血管の外層を形成する筒状織物を外層筒状織物とし、外層筒状織物と内層筒状織物が重ねられた構造を、多重筒状織物構造体とする。さらに、本発明の人工血管を構成する多重筒状織物構造体は、内層筒状織物と外層筒状織物以外の筒状織物層を含んでいてもよいが、筒状織物層の数が多すぎると、人工血管の厚みが太くなるため生体血管の厚みとの乖離が大きくなり、移植手術の際の吻合等が困難となる。このため、筒状織物層の数は2~4が好ましく、2~3がより好ましい。筒状織物層の数が2である二重織人工血管は、内層経糸締結、内層緯糸締結、複緯糸締結等の周知の手段により一体に製織することができる。二重織にすることで、二枚の織物をラミネートや縫製等の方法で張り合わせる工程が不要になるだけでなく、二層が経糸又は緯糸で一体化されているため、柔軟で機械的強度が高い人工血管を得ることができる。
 ここで、単糸繊度とは、JIS L 1013(2010)8.3.1 A法にしたがって、所定荷重の0.045cN/dtexで正量繊度を測定した数値を総繊度とし、それを単繊維数で除して算出した数値を指す。
 本発明において、内側が血液と接触する筒状織物を構成する経糸及び緯糸の単糸繊度が大きすぎると、漏血量を低減するために繊維間隙を緻密に織り込んだ際に、得られた人工血管が硬くなってしまうだけでなく、血管内皮細胞の定着が起こりにくくなり細胞親和性が低くなる。一方で、単糸繊度が小さすぎると、人工血管の機械的強度が維持されにくくなるとともに、血管内皮細胞の定着が起こりにくくなる。すなわち、本願発明者らが鋭意検討した結果、血液と接触する人工血管の内表面において、内側が血液と接触する筒状織物を構成する経糸及び緯糸は、単糸繊度が0.05~0.50dtexのマルチフィラメント糸を含むことが好ましく、0.05~0.30dtexのマルチフィラメント糸を含むことがより好ましく、0.06~0.28dtexのマルチフィラメント糸を含むことがより好ましく、0.08~0.25dtexのマルチフィラメント糸を含むことがさらにより好ましいことを見出した。ここで、内表面とは、内側が血液と接触する筒状織物の内側及び内側が血液と接触する筒状織物の内側に抗血栓性材料が結合することで形成された抗血栓性材料層からなる人工血管の内側の表面のことを指す。
 単糸繊度が0.50dtex以下のマルチフィラメント糸は、いわゆる直紡タイプのものをそのまま用いてもよいが、例えば海島複合繊維等の割繊タイプのものを用いることもできる。割繊タイプは、化学的または物理的手段により、極細化可能な繊維を用い、人工血管を形成後に極細化することもできる。化学的または物理的手段により極細化する方法としては、例えば、米国特許第3531368号明細書および米国特許第3350488号明細書に見られるごとく、多成分系繊維の一成分を除去するか、または剥離させる等の手段によりフィブリルまたは極細化する方法がある。これにより、単糸繊度が0.50dtexを越えるマルチフィラメント糸を用いても、人工血管の形成後に単糸繊度を0.50dtex以下に極細化できるため、加工上のトラブル、例えば、製織や製織前の各種糸加工手段を講じる場合の糸切れや毛羽発生を最小限に抑えることができる。
 ここで、結合とは、共有結合、水素結合、イオン結合及び配位結合等の化学結合のことを指す。また、共有結合とは、原子同士で互いの電子を共有することによって生じる化学結合を指す。共有結合の種類は、限定されるものではないが、例えば、アミン結合、アジド結合、アミド結合、イミン結合等が挙げられる。その中でも特に共有結合の形成しやすさや結合後の安定性等の観点からアミド結合がより好ましい。共有結合の確認は、抗血栓性材料を溶解する溶剤により人工血管を洗浄しても溶出しないことから判定することができる。
 また、本発明において、透水性が高すぎると、繊維間隙のサイズや量が大きいことにより、コラーゲンやゼラチン等のゲルの付与や、移植直前にプレクロッティングなどの操作が必要となってくるため、好ましくない。すなわち、本願発明者らが鋭意検討した結果、内表面に16kPaの圧力をかけた条件下での透水性が300mL/cm/min未満であることが好ましく、200mL/cm/min未満であることがより好ましく、150mL/cm/min未満であることがさらにより好ましい。
 一方で、本発明のような筒状織物において、透水性を低くするためには繊維間隙のみで達成できず公知例のように生体内で吸収されるコラーゲンやゼラチン等のゲルを付与する操作が必要となる。この場合、細胞増殖等を助長するための繊維径や繊維間隙等の微細構造を消失させるため、細胞親和性が低下してしまう。また、生体内で吸収されるゼラチン等のゲルに血小板が付着することでかえって血栓形成を促進してしまう。すなわち、本願発明者らが鋭意検討した結果、内表面に16kPaの圧力をかけた条件下での透水性が0.1mL/cm/minを超えることが好ましく、0.5mL/cm/minを超えることがより好ましく、1mL/cm/minを超えることがさらにより好ましい。
 ここで、内表面に16kPaの圧力をかけた条件下での透水性とは、ISO7198のガイダンスに則り、内側が血液と接触する筒状織物の内側及び抗血栓性材料層からなる人工血管の内表面に16kPaの圧力(静水圧)をかけたときの人工血管の外層に流れ出てくる水の量(mL)を単位面積(cm)及び単位時間(min)で除したものである。この透水性を、人工血管の繊維間隙のサイズや量を表す指標として用いることができる。透水性は、上記内側が血液と接触する筒状織物を構成する経糸及び緯糸の構成比率や単糸直径、充填密度、抗血栓性材料層の厚さ及び親水性等によって調整することができる。
 本発明において、血液と接触する人工血管の内表面において、内側が血液と接触する筒状織物を構成する経糸及び緯糸の単糸繊度が0.50dtex以下のマルチフィラメント糸の比率は、小さすぎると、繊維間隙のサイズや量が大きくなるため、漏血量が増加してしまうだけでなく、血管内皮細胞の定着が起こりにくくなり細胞親和性が低くなりやすい。そこで、本願発明者らが鋭意検討した結果、内側が血液と接触する筒状織物を構成する経糸及び緯糸の単糸繊度が0.50dtex以下のマルチフィラメント糸の比率が50%以上であることが好ましく、60%以上であることがより好ましく、80%以上であることがさらにより好ましいことを見出した。
 本発明においては、血管内皮細胞の定着を促して細胞親和性を高めるために、内側が血液と接触する筒状織物を構成する経糸及び緯糸の単糸直径は300nm~10μmであることが好ましく、1~5μmであることがより好ましく、3μmであることがさらにより好ましい。内側が血液と接触する筒状織物を構成する経糸及び緯糸の単糸直径は、マイクロスコープにて400倍に拡大した写真をもとに測定した。
 ここで、人工血管の内表面のカバーファクターとは、内側が血液と接触する筒状織物の繊維の隙間の程度、すなわち充填密度を表し、小さいほど繊維の隙間が広いことを指す。人工血管の内表面のカバーファクターが大きすぎると、充填密度の増加により生体血管のような柔軟性が損なわれて硬くなってしまうだけでなく製織性が不安定となる。一方で、人工血管の内表面のカバーファクターが小さすぎると、繊維間隙のサイズや量が大きくなるため、透水性や漏血量が増加してしまう。すなわち、人工血管の内表面のカバーファクターは1800~4000が好ましく、2000~3000がより好ましい。人工血管の内表面のカバーファクターは、経糸及び緯糸に用いるマルチフィラメント糸の総繊度と基布密度から計算される値であり、以下の式1によって算出される。
 CF = (Dw×0.9)1/2 × Nw + (Df×0.9)1/2 × Nf
 ・・・式1
  CF : 人工血管の内表面のカバーファクター
  Dw : 経糸の総繊度(dtex)
  Nw : 経糸の基布密度(本/2.54cm)
  Df : 緯糸の総繊度(dtex)
  Nf : 緯糸の基布密度(本/2.54cm)
 なお、基布密度は、作製した筒状織物を長手方向に切開して、その内表面をキーエンス社製マイクロスコープVHX-2000にて50倍に拡大した写真をもとに計測した。
 また、本発明においては、内側が血液と接触する筒状織物以外の層のうち少なくとも1層を構成する経糸として1.0dtex以上のマルチフィラメント糸を含むことが好ましい。ここで、内側が血液と接触する筒状織物以外の層のうち少なくとも1層を構成する経糸の単糸繊度が小さすぎると、人工血管の機械的強度が足らず、長期移植の際には、人工血管を構成する繊維の加水分解による強度劣化も懸念されるため、好ましくない。一方で、内側が血液と接触する筒状織物以外の層のうち少なくとも1層を構成する経糸の単糸繊度が大きすぎると、人工血管の屈曲に対して硬いためにキンクが発生してしまう。すなわち、内側が血液と接触する筒状織物以外の層のうち少なくとも1層を構成する経糸として単糸繊度が1.0~10.0dtexのマルチフィラメント糸を含むことが好ましく、2.0~5.0dtexがより好ましい。また、内側が血液と接触する筒状織物以外の層のうち少なくとも1層は、外層筒状織物であることが好ましい。
 さらに、内側が血液と接触する筒状織物以外の層のうち少なくとも1層を構成する経糸として使用する1.0dtex以上のマルチフィラメント糸が、血液と接触する人工血管の内表面の部分まで露出すると、血管内皮細胞の定着を促す、内側が血液と接触する筒状織物を構成する経糸である単糸繊度が0.50dtex以下のマルチフィラメント糸の比率が下がるだけでなく、繊維間隙が生じやすくなるため、漏血量が増大してしまう。そのため、1.0dtex以上のマルチフィラメント糸の内表面への露出度は、20%以下であることが好ましく、5%以下であることがより好ましく、1%以下であることがさらにより好ましい。1.0dtex以上のマルチフィラメント糸の内表面への露出度(%)とは、人工血管の内表面を目視して任意に選んだ経糸の山部100個に対する1.0dtex以上のマルチフィラメント糸が確認できる山部の個数の比率のことである。
 また、本発明においては、内側が血液と接触する筒状織物以外の層のうち少なくとも1層を構成する緯糸としてモノフィラメント糸を含むことが好ましい。ここで、内側が血液と接触する筒状織物以外の層のうち少なくとも1層を構成する緯糸の単糸繊度が小さすぎると、人工血管の形態保持や伸縮性が維持できず、耐キンク性の向上に繋がらない。一方で、内側が血液と接触する筒状織物以外の層のうち少なくとも1層を構成する緯糸の単糸繊度が大きすぎると、硬くなってしまうだけでなく製織性が不安定となる。そのため、織機の種類や性能にもよるが、単糸繊度が15.0~1000.0dtexであることが好ましく、20.0~100.0dtexであることがより好ましい。また、内側が血液と接触する筒状織物以外の層のうち少なくとも1層は、外層筒状織物であることが好ましい。
 ここで、抗血栓性とは、血液と接触する表面で血液が凝固しない性質であり、例えば、血小板の凝集や、トロンビンに代表される血液凝固因子の活性化などで進行する血液凝固、を阻害する性質を指す。ここで、細胞親和性とは、生体血管の内表面に存在し血栓形成を阻害することができる血管内皮細胞が定着し、内膜が形成しやすい性質を指す。
 ここで、抗血栓性材料とは、抗血栓性を有する材料のことであり、本発明において抗血栓性材料としては、具体的には、硫黄原子を含むアニオン性の抗凝固活性を有する化合物及びカチオン性ポリマーを含む抗血栓性材料A、並びに、親水性ポリマーの骨格構造、4-(アミノメチル)ベンゼンカルボキシイミダミド若しくはベンゼンアミジンの骨格構造及びメトキシベンゼンスルホン酸アミドの骨格構造の3種類の骨格構造を含む抗血栓性材料B、が用いられる。
 本発明の人工血管において、内側が血液と接触する筒状織物の内側に抗血栓性材料が結合することで抗血栓性材料層を形成しており、この抗血栓性材料層の厚さの範囲は、厚すぎると血液と接触する人工血管の内表面において、内側が血液と接触する筒状織物を構成する経糸及び緯糸からなる微細構造を破壊してしまうことにより、血管内皮細胞の定着が起こりにくくなる。一方で、厚さの範囲が薄すぎると抗血栓性材料の結合量が少ないため、移植直後に必要とされる目的の抗血栓性が得られない。すなわち、内側が血液と接触する筒状織物と結合した抗血栓性材料層の厚さの範囲は1~600nmであることが好ましく、5~500nmであることがより好ましく、10~400nmであることがさらにより好ましい。
 ここで、抗血栓性材料層の厚さとは、例えば後述する走査型透過電子顕微鏡(以下、「STEM」)を用いて求めることができる。STEMで測定した内表面を始点として、内層側から外層側に向けて垂直方向に原子分布を観察した際の、抗血栓性材料層に由来する原子が観測された地点の始点から終点までの距離のことであり、少なくとも3点の厚さの値から得られる平均値から測定している。
 ここで、STEMで測定した内表面とは、STEMで測定前の試料調整時に包埋する例えばアクリル系樹脂と、内側が血液と接触する筒状織物の内側及び上記抗血栓性材料層からなる内表面、との境界のことを指す。
 本発明の人工血管においては、漏血量を低減させる必要があるため、多孔質ではない繊維からなることが好ましい。さらに、内側が血液と接触する筒状織物の外層側、すなわち深さ方向にも、抗血栓性材料が存在していることが好ましい。具体的には、STEMで測定した内表面ではなく、内側が血液と接触する筒状織物を構成する経糸及び緯糸に由来する原子の存在地点を始点として、内側が血液と接触する筒状織物を外層側に向けて垂直方向に原子分布を観察した際の、始点から抗血栓性材料層に由来する原子が観測された地点の終点までの距離が15nm以上であること、すなわち、抗血栓性材料に由来する原子の存在が、内側が血液と接触する筒状織物の表面から深さ方向15nm以上に存在していることがより好ましい。始点から抗血栓性材料層に由来する原子が観測された地点の終点までの距離が15nm未満の場合は、抗血栓性材料の結合量が少なく、移植直後に必要な目的の抗血栓性を満たさない。一方で、始点から抗血栓性材料層に由来する原子が観測された地点の終点までの距離が200nmを越えても構わないが、内側が血液と接触する筒状織物の外層側、すなわち深さ方向に抗血栓性材料を存在させるためには、人工血管を構成する繊維を酸若しくはアルカリ及び酸化剤により適度に加水分解及び酸化処理を施すために、劣化が起こり、人工血管の例えば引張り強度等の力学特性が低下してしまうおそれがある。このため本発明は、抗血栓性材料に由来する原子の終点が深さ方向15~200nmの範囲に存在するよう、抗血栓材料を、内側が血液と接触する筒状織物を構成する経糸及び緯糸と結合させることが好ましい。
 上記のように、本願発明者らが鋭意検討した結果、人工血管の血液と接触する内表面において、内側が血液と接触する筒状織物を構成する経糸及び緯糸からなる微細構造を保持しつつ、内側が血液と接触する筒状織物を構成する経糸及び緯糸に抗血栓性材料を結合させて、適切な厚さを持つ抗血栓性材料層を形成することで、血管内皮細胞の定着及び内膜形成を促進することができる。さらに、微細構造を維持しつつ、十分な抗血栓性材料の結合量を達成することができるため、移植直後に必要な目的の抗血栓性が得られ、抗血栓性と細胞親和性の両立を可能とすることができることを見出した。
 具体的に、抗血栓性材料層の厚さ、及び、内側が血液と接触する筒状織物を構成する経糸及び緯糸の存在地点を始点として内側が血液と接触する筒状織物を外層側に向けて垂直方向に原子分布を観察した際の、始点から抗血栓性材料層に由来する原子が観測された地点の終点までの距離、については、STEMとX線光電子分光法(以下、「XPS」)等の組み合わせによって確認することができる。STEMにはエネルギー分散型X線分光分析器(以下、「EDX」)及び電子エネルギー損失分光分析器(以下、「EELS」)等の検出器があり、STEMの測定条件を以下に示す。
[測定条件]
 装置       :電界放出型透過電子顕微鏡JEM-2100F(JEOL社製)
 EELS検出器  :GIF Tridiem(GATAN社製)
 EDX検出器   :JED-2300T(JEOL社製)
 画像取得     :Digital Micrograph(GATAN社製)
 試料調整     :超薄切片法(銅製マイクログリッドに懸架し、包埋樹脂はアクリル系樹脂を使用。)
 加速電圧     :200kV
 ビーム径     :直径0.7nm
 エネルギー分解能 :約1.0eVFWHM
 ここで、原子の存在はSTEM測定から得られたスペクトルにおいて、バックグラウンドを引いて各原子に由来するピーク強度が認められるかどうかで判断する。
 本発明の抗血栓性材料Aは、硫黄原子を含むアニオン性の抗凝固活性を有する化合物であることが好ましい。加えて、カチオン性ポリマーを含んでいることが好ましく、具体的には、アルキレンイミン、ビニルアミン、アリルアミン、リジン、プロタミン及びジアリルジメチルアンモニウムクロライドからなる群から選択される化合物を構成モノマーAとして含むカチオン性ポリマー、を含んでいることがより好ましい。
 これらの構成モノマーAは、カチオン性の窒素原子を有しているため、ポリマーはカチオン性となり、一方、抗凝固活性を有する硫黄原子を含んだ化合物はアニオン性であるため、両者はイオン結合することができる。硫黄原子を含むアニオン性の抗凝固活性を有する化合物は、ヘパリン又はヘパリン誘導体、デキストラン硫酸、ポリビニルスルホン酸及びポリスチレンスルホン酸等が挙げられ、ヘパリン又はヘパリン誘導体がより好ましい。また、ヘパリン又はヘパリン誘導体は、精製されていてもよいし、されていなくてもよく、血液凝固反応を阻害できるものであれば特に限定されず、臨床で一般的に広く使われているヘパリン、未分画ヘパリンや低分子量ヘパリンのほか、アンチトロンビンIIIに高親和性のヘパリンなども含まれる。ヘパリンの具体例としては、“ヘパリンナトリウム”(Organon API社製)等が挙げられる。
 カチオン性ポリマーは、カチオン性を有しているために溶血毒性等を発現する可能性があるため、血液中に溶出することは好ましくない。そのため、カチオン性ポリマーは、内側が血液と接触する筒状織物を構成する経糸及び緯糸と結合していることが好ましく、共有結合していることがより好ましい。
 カチオン性ポリマーは、単独重合体であってもよく、共重合体であってもよい。カチオン性ポリマーが共重合体である場合には、ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体又は交互共重合体のいずれであってもよいが、窒素原子を含んだ繰り返し単位が連続するブロックの場合、そのブロックの部分と硫黄原子を含むアニオン性の抗凝固活性を有する化合物とが相互作用して強固にイオン結合するため、ブロック共重合体がより好ましい。
 ここで、単独重合体とは、1種類の構成モノマーを重合して得られる高分子化合物をいい、共重合体とは、2種類以上のモノマーを共重合して得られる高分子化合物をいう。中でもブロック共重合体とは、繰り返し単位の異なる少なくとも2種類以上のポリマーが共有結合でつながり、長い連鎖になったような分子構造の共重合体をいい、ブロックとは、ブロック共重合体を構成する繰り返し単位の異なる少なくとも2種類以上のポリマーのそれぞれを指す。
 本発明において、カチオン性ポリマーの構造は直鎖状でもよいし、分岐状でもよい。本発明においては、硫黄原子を含むアニオン性の抗凝固活性を有する化合物、と多点でより安定なイオン結合を形成することができるため、分岐状の方がより好ましい。
 本発明において、カチオン性ポリマーは、第1級から第3級のアミノ基及び第4級アンモニウム基のうち少なくとも1つの官能基を有しているが、その中でも、第4級アンモニウム基は、第1級から第3級のアミノ基よりも硫黄原子を含むアニオン性の抗凝固活性を有する化合物、とのイオン相互作用が強固であり、硫黄原子を含むアニオン性の抗凝固活性を有する化合物、の溶出速度が制御しやすいため、好ましい。
 本発明において、第4級アンモニウム基を構成する3つのアルキル基の炭素数は特に限定されるものではないが、多すぎると疎水性が高く、また立体障害が大きくなるため、第4級アンモニウム基に効果的に硫黄原子を含むアニオン性の抗凝固活性を有する化合物がイオン結合できなくなる。また、多すぎると溶血毒性も生じやすくなることから、第4級アンモニウム基を構成する窒素原子に結合しているアルキル基1つあたりの炭素数は1~12が好ましく、さらには、2~6が好ましい。第4級アンモニウム基を構成する窒素原子に結合している3つのアルキル基は全て同じ炭素数であってもよいし、異なっていてもよい。
 本発明において、硫黄原子を含むアニオン性の抗凝固活性を有する化合物、とイオン相互作用に基づく吸着量が多いことから、カチオン性ポリマーとしてポリアルキレンイミンを用いることが好ましい。ポリアルキレンイミンとしては、ポリエチレンイミン(以下、「PEI」)、ポリプロピレンイミン及びポリブチレンイミン、さらにはアルコキシル化されたポリアルキレンイミン等が挙げられ、なかでもPEIがより好ましい。
 PEIの具体例としては、“LUPASOL”(登録商標)(BASF社製)や“EPOMIN”(登録商標)(株式会社日本触媒社製)等が挙げられるが、本発明の効果を妨げない範囲で他のモノマーとの共重合体であってもよく変性体であってもよい。ここで、変性体とは、カチオン性ポリマーを構成するモノマーAの繰り返し単位は同じであるが、例えば、後述する放射線の照射により、その一部がラジカル分解や再結合等を起こしているものを指す。
 本発明のカチオン性ポリマーにおいて、アルキレンイミン、ビニルアミン、アリルアミン、リジン、プロタミン及びジアリルジメチルアンモニウムクロライド以外に用いられる、共重合体を形成する構成モノマーは、特に限定されるものではないが、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ビニルピロリドン、ビニルアルコール、ビニルカプロラクタム、酢酸ビニル、スチレン、メチルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート及びシロキサン等の構成モノマーBが例示できる。構成モノマーBの重量が多すぎると、カチオン性ポリマーが、硫黄原子を含むアニオン性の抗凝固活性を有する化合物、とのイオン結合が弱くなるため、カチオン性ポリマーの全重量に対する構成モノマーBの重量は、10重量%以下であることが好ましい。
 本発明において、カチオン性ポリマーの重量平均分子量が小さすぎると、硫黄原子を含むアニオン性の抗凝固活性を有する化合物、よりも分子量が小さくなるため、安定したイオン結合が形成されず、目的の抗血栓性が得られにくくなる。一方で、カチオン性ポリマーの重量平均分子量が大きすぎると、硫黄原子を含むアニオン性の抗凝固活性を有する化合物、がカチオン性ポリマーによって内包されてしまい、抗血栓性材料が埋没してしまう。このため、カチオン性ポリマーの重量平均分子量は、600~2000000が好ましく、1000~1500000がより好ましく、10000~1000000がさらにより好ましい。カチオン性ポリマーの重量平均分子量は、例えば、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー法や、光散乱法等により測定することができる。
 本発明において、内側が血液と接触する筒状織物を構成する単糸繊度が0.50dtex以下のマルチフィラメント糸を含んだ経糸及び緯糸からなる微細構造を保持しつつ、硫黄原子を含むアニオン性の抗凝固活性を有する化合物、の存在により、抗血栓性と細胞親和性の両立を達成するために、本願発明者らが鋭意検討した結果、XPSで測定した内表面の全原子の存在量に対する硫黄原子の存在比率に好ましい値が存在することを見出した。原子の存在比率は、「原子数%」で表され、原子数%とは、全原子の存在量を100とした時の、特定原子の存在比率を原子数換算で示したものである。
 すなわち、本発明において、XPSで測定した内表面の全原子の存在量に対する硫黄原子の存在比率は、3.0~6.0原子数%が好ましく、3.2~5.5原子数%がより好ましく、3.5~5.0原子数%がさらにより好ましい。全原子の存在量に対する硫黄原子の存在比率が3.0原子数%未満の場合、硫黄原子を含むアニオン性の抗凝固活性を有する化合物、の結合量が少なくなるため、人工血管の移植直後に必要とされる目的の抗血栓性は得られにくい。一方、全原子の存在量に対する硫黄原子の存在比率が6.0原子数%を超える場合は、硫黄原子を含むアニオン性の抗凝固活性を有する化合物、の結合量が十分量存在し、目的の抗血栓性は得られるものの、イオン結合させるための、内側が血液と接触する筒状織物を構成する経糸及び緯糸と共有結合するカチオン性ポリマーの量を多く必要とする。また、硫黄原子を含むアニオン性の抗凝固活性を有する化合物、が溶出するにつれて露出したカチオン性ポリマーが、溶血毒性等を発現する可能性があるため、好ましくない。
 さらに、全原子の存在量に対する硫黄原子の存在比率が6.0原子数%以下であれば、硫黄原子を含むアニオン性の抗凝固活性を有する化合物の結合量が適切な量となるため、血管内皮細胞の定着が促される。
 具体的に、XPSで測定した内表面の全原子の存在量に対する硫黄原子の存在比率は、XPSによって求めることができる。
[測定条件]
 装置      :ESCALAB220iXL(VG Scientific社製)
 励起X線    :monochromaticAlKα1,2線(1486.6eV)
 X線径     :1mm
 X電子脱出角度 :90°(人工血管の表面に対する検出器の傾き)
 ここで、X線光電子分光法(XPS)で測定した内表面とは、XPSの測定条件におけるX電子脱出角度、すなわち、抗血栓性材料と筒状織物が結合した人工血管の内表面に対する検出器の傾きを90°として測定した場合に検出される、測定表面からの深さ10nmまでのことを指す。また、本発明において、筒状織物には硫黄原子を含んでいても硫黄原子を含んでいなくてもよい。
 人工血管の内表面にX線を照射し、生じる光電子のエネルギーを測定することで得られる物質中の束縛電子の結合エネルギー値から、XPSで測定した内表面の原子情報が得られ、また各結合エネルギー値のピークのエネルギーシフトから価数や結合状態に関する情報が得られる。さらに、各ピークの面積比を用いて定量、すなわち各原子や価数、結合状態の存在比率を算出することができる。
 具体的には、硫黄原子の存在を示すS2pピークは結合エネルギー値が161eV~170eV付近に見られ、本発明においては、全ピークに対するS2pピークの面積比が3.0~6.0原子数%であることが好ましいことを見出した。全原子の存在量に対する硫黄原子の存在比率は、小数点第2位を四捨五入して、算出することとする。
 また、同様にして、XPSで測定した内表面の全原子の存在量に対する窒素原子の存在比率にも好ましい値が存在することを見出した。すなわち、XPSで測定した内表面の全原子の存在量に対する窒素原子の存在比率は、6.0~12.0原子数%が好ましく、7.0~12.0原子数%がより好ましく、7.5~11.0原子数%がより好ましく、8.0~10.0原子数%がさらにより好ましい。全原子の存在量に対する窒素原子の存在比率が6.0原子数%未満の場合、内側が血液と接触する筒状織物と結合するカチオン性ポリマーの量が少なくなるため、内側が血液と接触する筒状織物を構成する単糸繊度が0.50dtex以下のマルチフィラメント糸を含んだ経糸及び緯糸からなる微細構造は保持されるものの、カチオン性ポリマーとイオン結合する硫黄原子を含むアニオン性の抗凝固活性を有する化合物、の結合量が少なくなるため、人工血管の移植直後に必要とされる目的の抗血栓性は得られにくくなる。一方、全原子の存在量に対する窒素原子の存在比率が12.0原子数%を超える場合は、内側が血液と接触する筒状織物と結合するカチオン性ポリマーの量が多くなるため、カチオン性ポリマーとイオン結合する硫黄原子を含むアニオン性の抗凝固活性を有する化合物、の結合量が十分量存在するが、硫黄原子を含むアニオン性の抗凝固活性を有する化合物、が溶出するにつれて多量のカチオン性ポリマーが露出するため、溶血毒性を示すことが分かった。
 さらに、全原子の存在量に対する窒素原子の存在比率が12.0原子数%以下であれば、硫黄原子を含むアニオン性の抗凝固活性を有する化合物の結合量が適切な量となるため、血管内皮細胞の定着が促される。抗血栓性と細胞親和性を両立するためには、全原子の存在量に対する窒素原子の存在比率は、6.0~12.0原子数%が好ましく、6.0~9.5原子数%がより好ましく、8.0~9.5原子数%がさらにより好ましい。
 具体的には、窒素原子の存在を示すN1sピークは結合エネルギー値が396eV~403eV付近に見られ、本発明においては、全ピークに対するN1sピークの面積比が7.0~12.0原子数%であることが好ましいことを見出した。さらに、N1sピークは、主に炭素-窒素(以下、「C-N」)結合に帰属されるn1成分(399eV付近)と、アンモニウム塩又はC-N(n1とは異なる構造)又は窒素酸化物(以下、「NO」)に帰属されるn2成分(401~402eV付近)にピーク分割することができる。各分割ピーク成分の存在比率は、以下の式2によって算出される。全原子の存在量に対する窒素原子の存在比率及び各分割ピーク成分の存在比率は、小数点第2位を四捨五入して、算出することとする。
 分割ratio  = N1sratio × (分割percent /100) ・・・式2
  分割ratio  : 各分割ピーク成分の存在比率(%)
  N1sratio : 全原子の存在量に対する窒素原子の存在比率(%)
  分割percent : N1sピークにおける各分割ピーク成分の存在比率(%)
 N1sピークの分割によって得られるNOに帰属するn2成分は、本発明においては第4級アンモニウム基の存在を示すものであり、N1sピークの全成分に対するn2成分の存在比率、すなわち、分割percent(n2)は、20~70原子数%が好ましく、25~65原子数%がより好ましく、30~60原子数%がさらに好ましいことを見出した。分割percent(n2)が20原子数%未満の場合、第4級アンモニウム基の存在量が少ないため、硫黄原子を含むアニオン性の抗凝固活性を有する化合物、とのイオン相互作用が弱く、溶出速度が早くなり人工血管の移植直後に必要とされる目的の抗血栓性が得られにくくなる。一方、分割percent(n2)が70原子数%を超える場合は、硫黄原子を含むアニオン性の抗凝固活性を有する化合物、とのイオン相互作用が強固すぎるため、イオン複合体の形成による自由度の低下によって、抗凝固活性を高く長く発現できないだけでなく、溶出速度が遅くなりやすい。また、n2成分の存在比率、すなわち、分割ratio(n2)は、式2によって算出されるため、上記理由により、1.4~8.4原子数%が好ましく、1.8~7.2原子数%がより好ましく、2.4~6.0原子数%がさらにより好ましい。
 また、炭素原子の存在を示すC1sピークは結合エネルギー値が282~292eV付近に見られ、C1sピークは、主に飽和炭化水素等の存在を示唆する炭素-水素(以下、「CHx」)結合や、炭素-炭素(以下、「C-C」)結合、炭素=炭素(以下、「C=C」)結合に帰属されるc1成分(285eV付近)と、エーテルや水酸基の存在を示唆する炭素-酸素(以下、「C-O」)結合や、炭素-窒素(以下、「C-N」)結合に帰属されるc2成分(286eV付近)と、カルボニル基の存在を示唆する炭素=酸素(以下、「C=O」)結合に帰属されるc3成分(287~288eV付近)と、エステル基やカルボキシル基の存在を示唆する酸素=炭素-酸素(以下、「O=C-O」)結合に帰属されるc4成分(288~289eV付近)と、ベンゼン環等の共役系の存在を示唆するπ-πサテライトピーク(以下、「π-π」)結合に帰属されるc5成分(290~292eV付近)にピーク分割することができる。各分割ピーク成分の存在比率は、以下の式3によって算出される。全原子の存在量に対する炭素原子の存在比率及び各分割ピーク成分の存在比率は、小数点第2位を四捨五入して、算出することとする。
 分割ratio  = C1sratio × (分割percent /100) ・・・式3
  分割ratio  : 各分割ピーク成分の存在比率(%)
  C1sratio : 全原子の存在量に対する炭素原子の存在比率(%)
  分割percent : C1sピークにおける各分割ピーク成分の存在比率(%)
 C1sピークの分割によって得られるC=O結合に帰属されるc3成分は、本発明においてはアミド基の存在を示すものであり、本発明においてC1sピークの全成分に対するc3成分の存在比率、すなわち、本発明において、アミド基の存在比率は、2.0原子数%以上が好ましく、3.0原子数%以上がより好ましいことを見出した。アミド基の存在比率が2.0原子数%未満の場合、カチオン性ポリマーと内側が血液と接触する筒状織物との間で、アミド結合による共有結合が少なくなるため、カチオン性ポリマーの結合量が少なくなるとともに、カチオン性ポリマーと、硫黄原子を含むアニオン性の抗凝固活性を有する化合物、とのイオン結合状態が悪くなるため、目的の抗血栓性が得られにくくなる。
 一方で、本発明の抗血栓性材料Bは、親水性ポリマーの骨格構造、4-(アミノメチル)ベンゼンカルボキシイミダミド若しくはベンゼンアミジンの骨格構造及びメトキシベンゼンスルホン酸アミドの骨格構造の3種類の骨格構造を含んでいることが好ましい。親水性ポリマーとしては、具体的には、エチレングリコール、プロピレングリコール、ビニルピロリドン、ビニルアルコール、ビニルカプロラクタム、酢酸ビニル、スチレン、メチルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート及びシロキサンからなる群から選択される化合物を構成モノマーBとして含んでいることがより好ましい。
 上記3種類の骨格構造は、それぞれが別個の化合物に含まれていてもよく、少なくとも2つの骨格構造が共有結合又はイオン結合により結合した化合物であってもよい。また、親水性ポリマーの骨格構造、4-(アミノメチル)ベンゼンカルボキシイミダミド若しくはベンゼンアミジンの骨格構造及びメトキシベンゼンスルホン酸アミドの骨格構造の全ての構造を含んだ化合物を抗血栓性材料Bとして用いることが、本発明の人工血管において、抗血栓性と細胞親和性を両立させるためにより好ましい。
 また、上記3種類の骨格構造のうちいずれかが、例えば、水酸基、チオール基、アミノ基、カルボキシル基、アルデヒド基、イソシアネート基及びチオイソシアネート基からなる群から選択される官能基を有していることが好ましく、アミノ基又はカルボキシル基を有していることがより好ましく、アミノ基を有していることがさらにより好ましい。また、上記官能基は親水性ポリマーの骨格構造に含まれていることが好ましく、親水性ポリマーの骨格構造の末端に存在していることがより好ましい。水酸基、チオール基、アミノ基、カルボキシル基、アルデヒド基、イソシアネート基及びチオイソシアネート基からなる群から選択される官能基を用いて、内側が血液と接触する筒状織物を構成する経糸及び緯糸と3種類の骨格構造の間で、ジスルフィド結合、アミド結合、エステル結合、ウレタン結合及び縮合反応による結合等の共有結合をすることができる。
 本発明のように内側が血液と接触する筒状織物を構成する経糸及び緯糸と共有結合させるため、反応性を有する官能基を抗血栓性材料に持たせることにより、放射線照射等の方法を用いることなく共有結合させることができる。特許文献14や15のように、放射線照射等により共有結合させる場合、4-(アミノメチル)ベンゼンカルボキシイミダミド若しくはベンゼンアミジンの骨格構造及びメトキシベンゼンスルホン酸アミドの骨格構造は放射線による高エネルギーの吸収で、非常に反応性に富んだラジカルが発生し、化合物の不特定部位とラジカルが反応することで骨格構造が変化し、主に抗トロンビン活性化性能が低下してしまう。
 本発明のヘパリン又はヘパリン誘導体以外の抗血栓性を有する化合物を用いた抗血栓性材料Bにおいて、抗血栓性と細胞親和性を両立させるなかで、特に抗血栓性における抗血小板付着性能をより高めるために、本願発明者らが鋭意検討した結果、親水性ポリマーの骨格構造が重要であることを見出した。
 親水性ポリマーの骨格構造とは、親水性の官能基を有し、水への溶解性を有するポリマーの骨格構造を指し、親水性ポリマーは、本発明の効果を妨げない範囲で他のモノマーとの共重合体であってもよく変性体であってもよい。
 親水性ポリマーの骨格構造は、上記の構成モノマーBを用いていれば、単独重合体であってもよく、共重合体であってもよい。親水性ポリマーが共重合体である場合には、ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体又は交互共重合体のいずれであってもよい。また、親水性ポリマーの骨格構造は直鎖状でもよいし、分岐状でもよい。
 また、本発明において、ヘパリン又はヘパリン誘導体以外の抗血栓性を有する化合物を用いた抗血栓性材料Bにおいて、抗血栓性と細胞親和性を両立させるなかで、特に抗血栓性における抗トロンビン活性化性能をより高めるために、本願発明者らが鋭意検討した結果、4-(アミノメチル)ベンゼンカルボキシイミダミド若しくはベンゼンアミジンの骨格構造及びメトキシベンゼンスルホン酸アミドの骨格構造が重要であることを見出した。
 4-(アミノメチル)ベンゼンカルボキシイミダミドの骨格構造とは、以下の一般式(V)に示される骨格構造であり、ベンゼンアミジンの骨格構造とは、以下の一般式(VI)に示される骨格構造であり、メトキシベンゼンスルホン酸アミドの骨格構造とは、以下の一般式(VII)に示される骨格構造である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
[式中、R1は他の骨格構造と連結する部分である。] 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
[式中、R2は他の骨格構造と連結する部分である。]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
[式中、R3、R4は他の骨格構造と連結する部分である。]
 さらに、親水性ポリマーの骨格構造、4-(アミノメチル)ベンゼンカルボキシイミダミド若しくはベンゼンアミジンの骨格構造及びメトキシベンゼンスルホン酸アミドの骨格構造の3種類全ての構造を含んだ化合物として、特に下記の一般式(I)~(IV)で示されるいずれかの化合物であることが好ましい。このうち、Xはアミノ基又はカルボキシル基であることが好ましく、Xはアミノ基であることがさらにより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
[式中、m及びoは0~4の整数を表し、nは3~1000の整数を表し、n’=3~1000の整数を表すが、n≧n’であり、Xは、水酸基、チオール基、アミノ基、カルボキシル基、アルデヒド基、イソシアネート基及びチオイソシアネート基からなる群から選択される官能基を表す。]
 本発明においては、上記式中のXは3種類いずれの骨格構造に含まれていてもよいが、結合する内側が血液と接触する筒状織物と近接する側に抗血小板付着性能を有する、親水性ポリマーの骨格構造が存在し、血液と接触する側に抗トロンビン活性化性能を有する4-(アミノメチル)ベンゼンカルボキシイミダミド若しくはベンゼンアミジンの骨格構造及びメトキシベンゼンスルホン酸アミドの骨格構造が存在する方が、より後者の骨格構造がトロンビンを捕捉する性能が高くなり、高く長い抗血栓性を発現できることを見出した。すなわち、内側が血液と接触する筒状織物を構成する経糸及び緯糸と共有結合させる反応性官能基(上記式中のX)は、親水性ポリマーの骨格構造に含まれていることが好ましく、親水性ポリマーの骨格構造の末端に存在していることがより好ましい。反応性官能基である式中のXを用いて、内側が血液と接触する筒状織物を構成する経糸及び緯糸と、抗血栓性材料中の化合物は、ジスルフィド結合、アミド結合、エステル結合、ウレタン結合及び縮合反応による結合等の共有結合をすることができる。
 本発明において、より長期間持続的に高い抗血栓性を発現するためには、抗血栓性材料Bがベタイン化合物を含み、上記内側が血液と接触する筒状織物を構成する経糸及び緯糸若しくは上記抗血栓性材料Bと共有結合していることがより好ましいことを見出した。
 また、ベタイン化合物とは、正電荷と負電荷を同一分子内の隣り合わない位置に持ち、正電荷をもつ原子には解離しうる水素原子が結合しておらず、分子全体としては電荷を持たない化合物およびその塩のことを差し、本発明においては、ベタイン化合物を一部に含む化合物であれば特に限定されるものではないが、カルボキシベタイン、スルホベタイン及びホスホベタインが好ましく、特に、以下の一般式(VIII)又は(IX)に示されるカルボキシベタイン又はスルホベタインであることがより好ましい。また、一般式(VIII)又は(IX)の式中のXはアミノ基又はカルボキシル基であることが好ましく、Xはアミノ基であることがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
[式中、nは1~4のいずれかを表し、mは2~4の整数を表し、n’は2~4の整数を表し、m’は2~4の整数を表し、Xは、水酸基、チオール基、アミノ基、カルボキシル基、アルデヒド基、イソシアネート基及びチオイソシアネート基からなる群から選択される官能基を表す。]
 本発明のヘパリン又はヘパリン誘導体以外の抗血栓性を有する化合物を用いた抗血栓性材料Bを結合した人工血管の場合、飛行時間型2次イオン質量分析法(以下、「TOF-SIMS」)で測定した最内表面における親水性ポリマーの骨格構造、4-(アミノメチル)ベンゼンカルボキシイミダミド若しくはベンゼンアミジンの骨格構造及びメトキシベンゼンスルホン酸アミドの骨格構造、の存在は、TOF-SIMSによって求めることができる。
[測定条件]
 装置           :TOF.SIMS5(ION-TOF社製)
 1次イオン種       :Bi ++
 2次イオン極性      :正および負
 質量範囲(m/z)    :0~1500
 ラスターサイズ      :300μm四方
 ピクセル数(1辺)    :256ピクセル
 後段加速         :10kV
 測定真空度(試料導入前) :4×10-7Mpa
 1次イオン加速電圧    :25kV
 パルス幅         :10.5ns
 バンチング        :あり(高質量分解能測定)
 帯電中和         :あり
 ここで、「TOF-SIMSで測定した最内表面」とは、TOF-SIMSの測定条件における測定表面からの深さ1~3nmまでのことを指す。
 超高真空中においた最内表面にパルス化された1次イオンが照射され、TOF-SIMSで測定した最内表面から放出された2次イオンが一定の運動エネルギーを得て飛行時間型の質量分析計へ導かれる。2次イオンの質量に応じて質量スペクトルが得られるため、TOF-SIMSで測定した最内表面に存在する有機物や無機物の同定、そのピーク強度から存在量に関する情報が得られる。
 具体的に、TOF-SIMSで測定した最内表面におけるエチレングリコール又はプロピレングリコールの骨格構造は、TOF-SIMSにより観測される正2次イオンの45ピーク、59ピーク、73 ピーク、87 ピークからなる群から選択される少なくとも一種のピークで確認される。
 また、TOF-SIMSで測定した最内表面における4-(アミノメチル)ベンゼンカルボキシイミダミドの骨格構造は、TOF-SIMSにより観測される正2次イオンの106ピーク、117 ピーク、13410 ピーク、14810 ピーク、負2次イオンの119 ピークからなる群から選択される少なくとも一種のピークで確認され、ベンゼンアミジンの骨格構造は、TOF-SIMSにより観測される負2次イオンの119 ピークで確認され、メトキシベンゼンスルホン酸アミドの骨格構造は、正2次イオンの117SO ピーク、負2次イオンの64SO ピーク、171SO ピーク、186SNO ピーク、21210SNO ピークからなる群から選択される少なくとも一種のピークで確認される。
 さらに、TOF-SIMSで測定した最内表面におけるベタイン化合物の存在は、TOF-SIMSにより観測される負2次イオンの94CHSO ピーク、150NSO ピーク、16612NSO ピークからなる群から選択される少なくとも一種類のピークで確認される。
 例えば、後述するカチオン性ポリマーがPEIの場合には、最内表面におけるPEIの存在は、TOF-SIMSにより観測される正2次イオンの18NH ピーク、28CHピーク、43CH ピーク、70ピーク、負2次イオンの26CNピーク、42CNOピークからなる群から選択される少なくとも一種のピークで確認される。
 例えば、後述するアニオン性ポリマーがポリアクリル酸(以下、「PAA」)の場合には、最内表面におけるPAAの存在は、TOF-SIMSにより観測される負2次イオンの71 ピークで確認される。
 例えば、人工血管のマルチフィラメント糸がポリエチレンテレフタレートの場合には、ポリエチレンテレフタレートの存在は、TOF-SIMSにより観測される正2次イオンの76 ピーク、104NOピーク、105ピーク、149 ピーク、負2次イオンの76 ピーク、120 ピーク、121 ピーク、147 ピーク、165 ピークからなる群から選択される少なくとも一種のピークで確認される。
 本発明においては、アニオン性ポリマーがPAAの場合、最内表面におけるPAAに対する、4-(アミノメチル)ベンゼンカルボキシイミダミド又はベンゼンアミジンの骨格構造及びメトキシベンゼンスルホン酸アミドの骨格構造の存在比率には好ましい範囲が存在する。PAAの存在をTOF-SIMSにより観測される負2次イオンの71 ピーク、4-(アミノメチル)ベンゼンカルボキシイミダミド又はベンゼンアミジンの骨格構造の存在をTOF-SIMSにより観測される負2次イオンの119 ピークとしたときに、ピーク比率である、119 ピーク/71 ピークは、0.05以上であることが好ましい。また、PAAの存在をTOF-SIMSにより観測される負2次イオンの71 ピーク、メトキシベンゼンスルホン酸アミドの骨格構造の存在をTOF-SIMSにより観測される負2次イオンの64SO ピーク、171SO ピーク、186SNO ピークとしたときに、ピーク比率である、64SO ピーク/71 ピークは、0.6以上、171SO ピーク/71 ピークは、1.1以上、186SNO ピーク/71 ピークは、0.5以上であることが好ましい。
 さらに、本発明において、抗血栓性材料Bを人工血管に用いる場合、化合物の溶出を抑えたまま、抗血栓性と細胞親和性を両立させるために、本願発明者らが鋭意検討した結果、XPSで測定した内表面の炭素原子の存在を示すC1sピークに対するカルボニル基の存在を示唆するC=O結合に帰属されるc3成分の分割ピーク成分の存在比率に好ましい値が存在することを見出した。
 すなわち、XPSで測定した内表面のC1sピークの全成分に対するc3成分の分割ピーク成分の存在比率は、1.0原子数%以上が好ましく、2.0原子数%以上がより好ましく、3.0原子数%以上がさらにより好ましいことを見出した。XPSで測定した内表面のC1sピークの全成分に対するc3成分の分割ピーク成分の存在比率が1.0原子数%以上になる場合、内側が血液と接触する筒状織物と結合する抗血栓性材料Bの結合量が十分量存在しているため、特許文献14や15のように、放射線照射で抗血栓性材料を共有結合させる場合と比較して高く長い抗血栓性を発現することができる。XPSで測定した内表面のC1sピークの全成分に対するc3成分の分割ピーク成分の存在比率が1.0原子数%未満の場合、内側が血液と接触する筒状織物を構成する経糸及び緯糸と抗血栓性材料Bとの間で、カルボニル基由来のアミド結合による共有結合が少なく、抗血栓性材料Bの結合量が少なくなるため、目的の抗血栓性は得られにくくなる。
 また、抗血栓性材料Bを人工血管に用いる場合、XPSで測定した内表面の窒素原子の存在を示すN1sピークについて、全原子に存在量に対する窒素原子の存在比率は1.0~12.0原子数%であることが好ましく、2.0~11.0原子数%であることがより好ましく、3.0~10.0原子数%であることがさらにより好ましいことを見出した。
 本発明において、抗血栓性材料B中の親水性ポリマーの骨格構造の数平均分子量が小さすぎると、抗血小板付着性能が低下するため、人工血管の移植直後に必要とされる目的の抗血栓性が得られにくくなる。一方で、親水性ポリマーの骨格構造の数平均分子量が大きすぎると、抗血小板付着性能は向上するものの、抗トロンビン活性化性能を発現する部位が内包されてしまい、目的の抗血栓性が得られにくくなる。このため、親水性ポリマーの骨格構造の数平均分子量は、1500~20000が好ましく、2000~10000がより好ましい。
 また、本発明においては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ビニルピロリドン、ビニルアルコール、ビニルカプロラクタム、酢酸ビニル、スチレン、メチルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート及びシロキサンからなる群から選択される化合物を構成モノマーとして含む親水性ポリマーの骨格構造、4-(アミノメチル)ベンゼンカルボキシイミダミド若しくはベンゼンアミジンの骨格構造及びメトキシベンゼンスルホン酸アミドの骨格構造の3種類の骨格構造を含む抗血栓性材料Bは、加えて、上記カチオン性ポリマーを含んでいてもよい。
 さらに、本発明の抗血栓性材料、すなわち抗血栓性材料A、並びに、抗血栓性材料Bは、加えて、アクリル酸、メタクリル酸、α-グルタミン酸、γ-グルタミン酸及びアスパラギン酸からなる群から選択される化合物を構成モノマーとして含むアニオン性ポリマー、又は、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、フマル酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、リンゴ酸、酒石酸、ドデカン二酸等のジカルボン酸及びクエン酸からなる群から選択されるアニオン性化合物と、を含んでいることが好ましい。
 アニオン性ポリマーは、特に限定されるものではないが、アニオン性官能基の重量比率が高い方が、内側が血液と接触する筒状織物を構成する経糸及び緯糸、又は他の抗血栓性材料との結合量が多くなるため、PAAや、ポリメタクリル酸、ポリα-グルタミン酸、ポリγ-グルタミン酸、ポリアスパラギン酸を用いることが好ましく、PAAがより好ましい。
 PAAの具体例としては、“ポリアクリル酸”(和光純薬工業株式会社製)等が挙げられるが、本発明の効果を妨げない範囲で他のモノマーとの共重合体であってもよく変性体であってもよい。
 アニオン性ポリマーは、特に限定されるものではないが、アニオン性を有するモノマー以外のモノマーと共重合体を形成していてもよく、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ビニルピロリドン、ビニルアルコール、ビニルカプロラクタム、酢酸ビニル、スチレン、メチルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート及びシロキサン等の構成モノマーBが例示できる。アニオン性ポリマーと共重合体を形成するアニオン性を有するモノマー以外の構成モノマーBは、多すぎると内側が血液と接触する筒状織物又は他の抗血栓性材料との結合量が少なくなるため、10重量%以下であることが好ましい。
 アニオン性ポリマーは、安全性等の観点から、血液中に溶出することは好ましくない。そのため、アニオン性ポリマーは、内側が血液と接触する筒状織物を構成する経糸及び緯糸と結合していることが好ましく、共有結合していることがより好ましい。
 カチオン性ポリマーは、単独重合体であってもよく、共重合体であってもよい。アニオン性ポリマーが共重合体である場合には、ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体又は交互共重合体のいずれであってもよい。
 本発明のアニオン性ポリマーにおいて、アクリル酸、メタクリル酸、α-グルタミン酸、γ-グルタミン酸及びアスパラギン酸以外に用いられる、共重合体を形成する構成モノマーは、特に限定されるものではないが、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ビニルピロリドン、ビニルアルコール、ビニルカプロラクタム、酢酸ビニル、スチレン、メチルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート及びシロキサン等の構成モノマーBが例示できる。構成モノマーBの重量が多すぎると、内側が血液と接触する筒状織物を構成する経糸及び緯糸、又は他の抗血栓性材料と結合するための反応点が少なくなってしまうため、アニオン性ポリマーの全重量に対する構成モノマーBの重量は、10重量%以下であることが好ましい。
 アニオン性化合物は、特に限定されるものではないが、アニオン性官能基の重量比率が高い方が、内側が血液と接触する筒状織物又は他の抗血栓性材料との結合量が多くなるため、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、フマル酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、リンゴ酸、酒石酸及びクエン酸を用いることが好ましく、コハク酸がより好ましい。
 また、アニオン性ポリマーの重量平均分子量が小さすぎると、内側が血液と接触する筒状織物又は他の抗血栓性材料との結合量が少なくなるため、高く長い抗血栓性が得られにくくなる。一方で、アニオン性ポリマーの重量平均分子量が大きすぎると、抗血栓性材料が内包されてしまう。このため、アニオン性ポリマーの重量平均分子量は、600~2000000が好ましく、10000~1000000がより好ましい。
 本発明において、筒状織物に用いられる繊維、特にマルチフィラメント糸としては、種々の有機繊維を用いることができるが、吸水性や耐劣化性の点から、ポリエステルが好ましい。ポリエステルとして、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等からなる繊維を挙げることができる。また、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等に酸成分としてイソフタル酸、5-ナトリウムスルホイソフタル酸やアジピン酸等の脂肪族ジカルボン酸を共重合させた共重合ポリエステルからなる繊維であってもよい。マルチフィラメント糸を構成する繊維、ならびに経糸及び緯糸を構成する繊維の組み合わせは同じであっても異なっていてもよく、適宜組み合わせることができる。
 織機としては、例えば、ウォータージェットルーム、エアージェットルーム、レピアルームおよびシャットルルームなどが使用可能である。中でも筒状での製織性に優れ、均一な筒状構造を得ることができるシャットルルームを用いるのが好ましい。繊維層の数が2である二重織人工血管の織組織としては、平織、綾織、朱子織物およびこれらの変化織、多重織などの織物を使用できる。基本的な製織法としては公知の手段を採用できる。
 本発明の人工血管は、漏血量が少なく、抗血栓性と細胞親和性の両立を達成することができることが特徴である。そのため、全般的な人工血管に適用することが可能であるが、長期的な成績が良好でなく、現状で臨床使用に耐えうるものが無い小さい内径の人工血管に特に最適である。すなわち、内径は1~10mmであることが好ましく、1~6mmであることがより好ましい。
 以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(実施例1)
 内層筒状織物を構成する経糸及び緯糸として、単糸繊度が0.23dtex、総繊度が33dtex、144フィラメントのポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント糸を使用した。また、外層筒状織物を構成する経糸として、単糸繊度が2.33dtex、総繊度が56dtex、24フィラメントのポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント糸、外層筒状織物を構成する緯糸として、単糸繊度が33dtexのポリエチレンテレフタレートモノフィラメント糸を使用した。経糸を細幅ドビー・シャトル二丁織機に仕掛け、緯糸を打ち込み、内径3mmとなるように製織した。98℃で精錬、170℃で熱セットを実施し、多重筒状織物構造体1を得た。
 その後、筒状織物1を5.0重量%過マンガン酸カリウム(和光純薬工業株式会社製)、0.6mol/L硫酸(和光純薬工業株式会社製)の水溶液に浸漬し、60℃で3時間反応させて多重筒状織物構造体1を加水分解及び酸化した。
 次いで、0.5重量%DMT-MM(和光純薬工業株式会社製)、5.0重量%PEI(LUPASOL(登録商標) P;BASF社製)の水溶液に浸漬し、30℃で2時間反応させて多重筒状織物構造体1にPEIを縮合反応により共有結合させた。
 さらに、臭化エチル(和光純薬工業株式会社製)の1重量%メタノール水溶液に浸漬し、35℃で1時間反応させた後、50℃に加温して4時間反応させ、多重筒状織物構造体1に共有結合されたPEIを第4級アンモニウム化した。
 最後に、0.75重量%ヘパリンナトリウム(Organon API社製)、0.1mol/L塩化ナトリウムの水溶液(pH=4)に浸漬し、70℃で6時間反応させて、第4級アンモニウム化したPEIとのイオン結合により抗血栓性材料層を形成した人工血管(サンプル1)を得た。
 得られた人工血管(サンプル1)について、漏血性評価、イヌ頚動脈への人工血管移植試験による抗血栓性評価及び細胞親和性評価を実施した。結果を表1に示す。表1に示すとおり、漏血性評価では漏血量が少なく、「○」であり、抗血栓性評価では移植28日後に完全閉塞が見られず、「○」であり、細胞親和性評価では血管内皮細胞の移入が長く、「○」であった。
(実施例2)
 内層筒状織物を構成する緯糸として、単糸繊度が7.3dtex、総繊度66dtexで無撚りの海島複合繊維(海/島(重量比)=20/80の複合比率にて、島成分数が70)であるマルチフィラメント糸を用いて、精錬後、98℃の4重量%水酸化ナトリウム(和光純薬工業株式会社製)の水溶液で海成分を完全に溶脱させて、さらに熱セットを実施し、単糸繊度が0.084dtex、総繊度53dtex、630フィラメントのポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント糸とした以外は、実施例1と同様の操作を行い、製織して多重筒状織物構造体2を得た。
 ここで、海島複合繊維は、島成分ポリマーがポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント糸で構成され、海成分ポリマーが、5-ナトリウムスルホイソフタル酸を共重合したポリエチレンテレフタレートで構成される。
 得られた多重筒状織物構造体2を、実施例1と同様の操作を行い、抗血栓性材料層を形成した人工血管(サンプル2)を得た。
 得られた人工血管(サンプル2)について、漏血性評価、イヌ頚動脈への人工血管移植試験による抗血栓性評価及び細胞親和性評価を実施した。結果を表1に示す。表1に示すとおり、漏血性評価では漏血量が少なく、「○」であり、抗血栓性評価では移植28日後に完全閉塞が見られず、「○」であり、細胞親和性評価では血管内皮細胞の移入が長く、「○」であった。
(実施例3)
 内層筒状織物を構成する経糸及び緯糸として、実施例2で用いた海島複合繊維であるマルチフィラメント糸を用いて、精錬後、98℃の4重量%水酸化ナトリウム(和光純薬工業株式会社製)の水溶液で海成分を完全に溶脱させて、さらに熱セットを実施し、単糸繊度が0.084dtex、総繊度53dtex、630フィラメントのポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント糸とした以外は、実施例1と同様の操作を行い、製織して多重筒状織物構造体3を得た。
 得られた多重筒状織物構造体3を、実施例1と同様の操作を行い、抗血栓性材料層を形成した人工血管(サンプル3)を得た。
 得られた人工血管(サンプル3)について、漏血性評価、イヌ頚動脈への人工血管移植試験による抗血栓性評価及び細胞親和性評価を実施した。結果を表1に示す。表1に示すとおり、漏血性評価では漏血量が少なく、「○」であり、抗血栓性評価では移植28日後に完全閉塞が見られず、「○」であり、細胞親和性評価では血管内皮細胞の移入が長く、「○」であった。
(実施例4)
 多重筒状織物構造体1を、実施例1と同様の操作を行い、加水分解及び酸化し、PEIを縮合反応により共有結合させた後、0.5重量%DMT-MM、40重量%無水コハク酸(和光純薬工業株式会社製)のジメチルアセトアミドに浸漬し、50℃で17時間反応させた。
 さらに、0.5重量%DMT-MM、5.0重量%PEIの水溶液に浸漬し、30℃で2時間反応させた。実施例1と同様の操作を行い、臭化エチルを用いてPEIを第4級アンモニウム化した後、ヘパリンナトリウムを用いて抗血栓性材料層を形成した人工血管(サンプル4)を得た。
 得られた人工血管(サンプル4)について、漏血性評価、イヌ頚動脈への人工血管移植試験による抗血栓性評価及び細胞親和性評価を実施した。結果を表1に示す。表1に示すとおり、漏血性評価では漏血量が少なく、「○」であり、抗血栓性評価では移植28日後に完全閉塞が見られず、「○」であり、細胞親和性評価では血管内皮細胞の移入が長く、「○」であった。
(実施例5)
 多重筒状織物構造体1を、実施例1と同様の操作を行い、加水分解及び酸化し、PEIを縮合反応により共有結合させた後、0.5重量%DMT-MM、0.5重量%PAA(重量平均分子量100万;和光純薬工業株式会社製)の水溶液に浸漬し、30℃で2時間反応させた。
 さらに、0.5重量%DMT-MM、5.0重量%PEIの水溶液に浸漬し、30℃で2時間反応させた。実施例1と同様の操作を行い、臭化エチルを用いてPEIを第4級アンモニウム化した後、ヘパリンナトリウムを用いて抗血栓性材料層を形成した人工血管(サンプル5)を得た。
 得られた人工血管(サンプル5)について、漏血性評価、イヌ頚動脈への人工血管移植試験による抗血栓性評価及び細胞親和性評価を実施した。結果を表1に示す。表1に示すとおり、漏血性評価では漏血量が少なく、「○」であり、抗血栓性評価では移植28日後に完全閉塞が見られず、「○」であり、細胞親和性評価では血管内皮細胞の移入が長く、「○」であった。
(実施例6)
 実施例5と同様の操作を行い、PEIをポリアリルアミン塩酸塩(以下、「PAH」)(重量平均分子量90万;シグマ-アルドリッチ社製)に変更した人工血管を得るとともに、ポリ-L-リシン臭化水素酸塩(以下、PLys)(重量平均分子量3~7万;シグマ-アルドリッチ社製)に変更した人工血管を得た。
 ここで、PAHに変更して抗血栓性材料層を形成した人工血管をサンプル6、PLysに変更して抗血栓性材料層を形成した人工血管をサンプル7とした。
 得られた人工血管(サンプル6及び7)について、漏血性評価、イヌ頚動脈への人工血管移植試験による抗血栓性評価及び細胞親和性評価を実施した。結果を表1に示す。表1に示すとおり、漏血性評価では漏血量が少なく、「○」であり、抗血栓性評価では移植28日後に完全閉塞が見られず、「○」であり、細胞親和性評価では血管内皮細胞の移入が長く、「○」であった。
(実施例7)
 実施例1と同様の操作を行い、ヘパリンナトリウムをデキストラン硫酸ナトリウム(和光純薬工業株式会社製)に変更して、抗血栓性材料層を形成した人工血管(サンプル8)を得た。
 得られた人工血管(サンプル8)について、漏血性評価、イヌ頚動脈への人工血管移植試験による抗血栓性評価及び細胞親和性評価を実施した。結果を表1に示す。表1に示すとおり、漏血性評価では漏血量が少なく、「○」であり、抗血栓性評価では移植28日後に完全閉塞が見られず、「○」であり、細胞親和性評価では血管内皮細胞の移入が長く、「○」であった。
(実施例8)
 多重筒状織物構造体1を、実施例1と同様の操作を行い、加水分解及び酸化した後、1.0重量%化合物A(以下の一般式(X))、化合物Aに対して2モル等量の水酸化ナトリウム及び3モル等量のDMT-MMを溶解させた水溶液に浸漬し、30℃で2時間反応させて筒状織物1に化合物Aを縮合反応により共有結合させて抗血栓性材料層を形成した人工血管(サンプル9)を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 得られた人工血管(サンプル9)について、漏血性評価、イヌ頚動脈への人工血管移植試験による抗血栓性評価及び細胞親和性評価を実施した。結果を表1に示す。表1に示すとおり、漏血性評価では漏血量が少なく、「○」であり、抗血栓性評価では移植28日後に完全閉塞が見られず、「○」であり、細胞親和性評価では血管内皮細胞の移入が長く、「○」であった。
(実施例9)
 実施例8と同様の操作を行い、化合物Aを化合物B(以下の一般式(XI))、化合物C(以下の一般式(XII))、及び化合物D(以下の一般式(XIII))に変更した人工血管をそれぞれ得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
[式中、n=42であり、けん化度(n’/n×100)は85~90%である]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
 ここで、化合物Bに変更して抗血栓性材料層を形成した人工血管をサンプル10、化合物Cに変更して抗血栓性材料層を形成した人工血管をサンプル11、化合物Dに変更して抗血栓性材料層を形成した人工血管をサンプル12とした。
 得られた人工血管(サンプル10~12)について、漏血性評価、イヌ頚動脈への人工血管移植試験による抗血栓性評価及び細胞親和性評価を実施した。結果を表1に示す。表1に示すとおり、漏血性評価では漏血量が少なく、「○」であり、抗血栓性評価では移植28日後に完全閉塞が見られず、「○」であり、細胞親和性評価では血管内皮細胞の移入が長く、「○」であった。
(実施例10)
 多重筒状織物構造体1を、実施例1と同様の操作を行い、加水分解及び酸化し、PEIを縮合反応により共有結合させた後、0.5重量%DMT-MM、0.5重量%PAA(重量平均分子量100万;和光純薬工業株式会社製)の水溶液に浸漬し、30℃で2時間反応させた。
 さらに、1.0重量%化合物A、化合物Aに対して2モル等量の水酸化ナトリウム及び3モル等量のDMT-MMを溶解させた水溶液に浸漬し、30℃で2時間反応させて化合物Aを縮合反応により共有結合させて抗血栓性材料層を形成した人工血管(サンプル13)を得た。
 得られた人工血管(サンプル13)について、漏血性評価、イヌ頚動脈への人工血管移植試験による抗血栓性評価及び細胞親和性評価を実施した。結果を表1に示す。表1に示すとおり、漏血性評価では漏血量が少なく、「○」であり、抗血栓性評価では移植28日後に完全閉塞が見られず、「○」であり、細胞親和性評価では血管内皮細胞の移入が長く、「○」であった。
(実施例11)
 実施例1と同様の操作を行い、外層筒状織物を構成する緯糸として、単糸繊度が13dtexのポリエチレンテレフタレートモノフィラメント糸、単糸繊度が108dtexのポリエチレンテレフタレートモノフィラメント糸及び単糸繊度が333dtexのポリエチレンテレフタレートモノフィラメント糸に変更した多重筒状織物構造体をそれぞれ得た。
 ここで、単糸繊度が13dtexのポリエチレンテレフタレートモノフィラメント糸に変更して製織した織物を多重筒状織物構造体4、単糸繊度が108dtexのポリエチレンテレフタレートモノフィラメント糸に変更して製織した織物を多重筒状織物構造体5、単糸繊度が333dtexのポリエチレンテレフタレートモノフィラメント糸に変更して製織した織物を多重筒状織物構造体6とした。
 得られた多重筒状織物構造体4~6を、実施例1と同様の操作を行い、抗血栓性材料層を形成した人工血管(サンプル14~16)を得た。
 得られた人工血管(サンプル14~16)について、漏血性評価、イヌ頚動脈への人工血管移植試験による抗血栓性評価及び細胞親和性評価を実施した。結果を表1に示す。表1に示すとおり、漏血性評価では漏血量が少なく、「○」であり、抗血栓性評価では移植28日後に完全閉塞が見られず、「○」であり、細胞親和性評価では血管内皮細胞の移入が長く、「○」であった。
(比較例1)
 内層筒状織物を構成する経糸として、単糸繊度が1.38dtex、総繊度が33dtex、24フィラメントのポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント糸を使用した以外は、実施例1と同様の操作を行い、製織して多重筒状織物構造体7を得た。
 得られた多重筒状織物構造体7を、実施例1と同様の操作を行い、抗血栓性材料層を形成した人工血管(サンプル17)を得るとともに、実施例10と同様の操作を行い、抗血栓性材料層を形成した人工血管(サンプル18)を得た。
 得られた人工血管(サンプル17及び18)について、漏血性評価、イヌ頚動脈への人工血管移植試験による抗血栓性評価及び細胞親和性評価を実施した。結果を表1に示す。表1に示すとおり、漏血性評価において漏血量が多く、「×」であり、イヌ頚動脈への人工血管移植試験の実施に耐えうるもの人工血管ではなかった。すなわち、抗血栓性評価及び細胞親和性評価は、「-」であった。
(比較例2)
 内層筒状織物を構成する緯糸として、単糸繊度が1.38dtex、総繊度が33dtex、24フィラメントのポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント糸を使用した以外は、実施例1と同様の操作を行い、製織して多重筒状織物構造体8を得た。
 得られた多重筒状織物構造体8を、実施例1と同様の操作を行い、抗血栓性材料層を形成した人工血管(サンプル19)及び、実施例10と同様の操作を行い、抗血栓性材料層を形成した人工血管(サンプル20)を得た。
 得られた人工血管(サンプル19及び20)について、漏血性評価、イヌ頚動脈への人工血管移植試験による抗血栓性評価及び細胞親和性評価を実施した。結果を表1に示す。表1に示すとおり、漏血性評価において漏血量が多く、「×」であり、イヌ頚動脈への人工血管移植試験の実施に耐えうるもの人工血管ではなかった。すなわち、抗血栓性評価及び細胞親和性評価は、「-」であった。
(比較例3)
 実施例1と同様の操作を行い、カバーファクターが1600となるよう基布密度を調整して製織することにより、多重筒状織物構造体9を得た。
 得られた多重筒状織物構造体9を、実施例1と同様の操作を行い、抗血栓性材料層を形成した人工血管(サンプル21)及び、実施例10と同様の操作を行い、抗血栓性材料層を形成した人工血管(サンプル22)を得た。
 得られた人工血管(サンプル21及び22)について、漏血性評価、イヌ頚動脈への人工血管移植試験による抗血栓性評価及び細胞親和性評価を実施した。結果を表1に示す。表1に示すとおり、漏血性評価において漏血量が多く、「×」であり、イヌ頚動脈への人工血管移植試験の実施に耐えうるもの人工血管ではなかった。すなわち、抗血栓性評価及び細胞親和性評価は、「-」であった。
(比較例4)
 多重筒状織物構造体1に、何も抗血栓性材料層を形成させない人工血管(サンプル23)を得た。
 得られた人工血管(サンプル23)について、漏血性評価、イヌ頚動脈への人工血管移植試験による抗血栓性評価及び細胞親和性評価を実施した。結果を表1に示す。表1に示すとおり、漏血性評価では漏血量が少なく、「○」であったが、抗血栓性評価では移植28日までに完全閉塞が見られたため、「×」であり、細胞親和性評価では血管内皮細胞の移入が見られず、「×」であった。
(比較例5)
 多重筒状織物構造体1を、PEI及び臭化エチル、ヘパリンナトリウムを溶解させた、メタノールやテトラヒドロフラン等の有機溶媒に浸漬し、抗血栓性材料層を形成した人工血管(サンプル24)を得た。
 得られた人工血管(サンプル24)について、漏血性評価、イヌ頚動脈への人工血管移植試験による抗血栓性評価及び細胞親和性評価を実施した。結果を表1に示す。表1に示すとおり、漏血性評価では漏血量が少なく、「○」であり、抗血栓性評価では移植28日後に完全閉塞が見られず、「○」であったが、細胞親和性評価では血管内皮細胞の移入が短く、「×」であった。
(実施例12)
 内層筒状織物を構成する経糸及び緯糸として、単糸繊度が0.30dtex、総繊度が44dtex、144フィラメントのポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント糸を使用した以外は、実施例1と同様の操作を行い、製織して多重筒状織物構造体10を得た。
 得られた多重筒状織物構造体10を、実施例1と同様の操作を行い、抗血栓性材料層を形成した人工血管(サンプル25)を得た。
 得られた人工血管(サンプル25)について、漏血性評価、イヌ頚動脈への人工血管移植試験による抗血栓性評価及び細胞親和性評価を実施した。結果を表1に示す。表1に示すとおり、漏血性評価では漏血量が少なく、「○」であり、抗血栓性評価では移植28日後に完全閉塞が見られず、「○」であり、細胞親和性評価では血管内皮細胞の移入が長く、「○」であった。
(実施例13)
 実施例1と同様の操作を行い、カバーファクターが1700となるよう基布密度を調整して製織することにより、多重筒状織物構造体11を得た。
 得られた多重筒状織物構造体11を、実施例1と同様の操作を行い、抗血栓性材料層を形成した人工血管(サンプル26)を得た。
 得られた人工血管(サンプル26)について、漏血性評価、イヌ頚動脈への人工血管移植試験による抗血栓性評価及び細胞親和性評価を実施した。結果を表1に示す。表1に示すとおり、漏血性評価では漏血量が少なく、「○」であり、抗血栓性評価では移植28日後に完全閉塞が見られず、「○」であり、細胞親和性評価では血管内皮細胞の移入が長く、「○」であった。
 本発明の人工血管の漏血性、抗血栓性及び細胞親和性について、評価方法を下記に示す。
(評価1:漏血性)
 ISO7198のガイダンスに記載の透水性(Water permeability)と同様にして、人工血管の内表面に16kPaの圧力(静水圧)をかけ、30秒経過後の5分間で人工血管の外層に流れ出てくる牛血液の量(mL)を量り、単位時間(min)及び単位面積(cm)で除した値を、16kPa条件下における漏血性とした。牛血液は、ヘマトクリットが25~30%、赤血球数が5.0~6.2×10/μL、白血球数が30~110×10/μL、血小板数が6.0~20.0×10/μL、総蛋白が6.5g/dLとなるように調整した。漏血性が2.0mL/cm/min未満であれば、漏血量が少なくプレクロッティング等の操作が不要、として「○」、漏血性が2.0mL/cm/min以上であれば、漏血量が多くプレクロッティング等の操作が必要、として「×」と判定した。
(評価2:イヌ頚動脈への人工血管移植試験による抗血栓性評価)
 P.C.Begovacらの文献(Eur Vasc Endovasc Surg 25, 432-437 2003)等を参考にして、イヌ頚動脈に人工血管を移植した。定期的に、移植した人工血管及び両側の生体血管の超音波エコーや血管造影を実施し、血栓の有無や閉塞の有無を確認した。移植28日後に完全閉塞が見られなければ、抗血栓性が高いとして「○」、完全閉塞していれば、抗血栓性が不足しているとして「×」と判定した。
(評価3:イヌ頚動脈への人工血管移植試験による細胞親和性評価)
 評価2と同様にして、イヌ頚動脈に人工血管を移植した。移植28日後に人工血管を摘出し、H.E.染色した標本を作成した。得られた標本を顕微鏡で観察し、人工血管と生体血管の縫合部から血管内皮細胞が移入して定着した部分までの長さを測定した。血管内皮細胞が移入した長さが4.0mm以上であれば、細胞親和性が高いとして「○」、移入した長さが4.0mm未満であれば、細胞親和性が不足しているとして「×」と判定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000026
 本発明の人工血管は、漏血量が少なく、抗血栓性と細胞親和性の両立を可能とする布製の人工血管として、医療分野において好適に用いることができる。
 

Claims (13)

  1.  内側が血液と接触する筒状織物が配置された筒状織物構造体において、
     前記内側が血液と接触する筒状織物は、複数の経糸と複数の緯糸とを交錯させて筒状にされた織物であり、
     前記内側が血液と接触する筒状織物を構成する経糸及び緯糸は、単糸繊度が0.50dtex以下のマルチフィラメント糸を含むとともに、抗血栓性材料と結合しており、
     前記抗血栓性材料は、前記内側が血液と接触する筒状織物の内側で1~600nmの厚さの抗血栓性材料層を形成し、
     内表面に16kPaの圧力をかけた条件下での透水性が300mL/cm/min未満である、人工血管。
  2.  前記筒状織物構造体は、前記内側が血液と接触する筒状織物の外側に外層筒状織物が配置された多重筒状織物構造体であり、前記外層筒状織物は、複数の経糸と複数の緯糸とを交錯させて筒状にされた織物である、請求項1記載の人工血管。
  3.  前記外層筒状織物は、経糸に単糸繊度が1.0dtex以上のマルチフィラメント糸を含む、請求項2記載の人工血管。
  4.  前記単糸繊度が1.0dtex以上のマルチフィラメント糸は、前記内表面への露出度が20%以下である、請求項3記載の人工血管。
  5.  前記内側が血液と接触する筒状織物を構成する経糸及び緯糸によるカバーファクターは、1800~4000である、請求項1~4のいずれか一項記載の人工血管。
  6.  前記外層筒状織物は、緯糸に単糸繊度が15.0dtex以上のモノフィラメント糸を含む、請求項2~5のいずれか一項記載の人工血管。
  7.  前記抗血栓性材料は、硫黄原子を含むアニオン性の抗凝固活性を有する化合物、を含む、請求項1~6のいずれか一項記載の人工血管。
  8.  X線光電子分光法(XPS)で測定した内表面の全原子の存在量に対する硫黄原子の存在比率が、3.0~6.0原子数%である、請求項7記載の人工血管。
  9.  前記抗血栓性材料は、アルキレンイミン、ビニルアミン、アリルアミン、リジン、プロタミン及びジアリルジメチルアンモニウムクロライドからなる群から選択される化合物を構成モノマーとして含むカチオン性ポリマー、を含み、前記カチオン性ポリマーは前記内側が血液と接触する筒状織物を構成する経糸及び緯糸と共有結合している、請求項1~8のいずれか一項記載の人工血管。
  10.  前記抗血栓性材料は、エチレングリコール、プロピレングリコール、ビニルピロリドン、ビニルアルコール、ビニルカプロラクタム、酢酸ビニル、スチレン、メチルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート及びシロキサンからなる群から選択される化合物を構成モノマーとして含む親水性ポリマーの骨格構造、4-(アミノメチル)ベンゼンカルボキシイミダミド又はベンゼンアミジンの骨格構造及びメトキシベンゼンスルホン酸アミドの骨格構造からなる3種類の骨格構造を含む化合物であり、前記3種類の骨格構造を含む化合物は前記内側が血液と接触する筒状織物を構成する経糸及び緯糸と共有結合している、請求項1~6のいずれか一項記載の人工血管。
  11.  前記3種類の骨格構造を含む化合物は、以下の一般式(I)~(IV)で示されるいずれかの化合物である、請求項10記載の人工血管。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    [式中、m及びoは0~4の整数を表し、nは3~1000の整数を表し、n’=3~1000の整数を表すが、n≧n’であり、Xは、水酸基、チオール基、アミノ基、カルボキシル基、アルデヒド基、イソシアネート基及びチオイソシアネート基からなる群から選択される官能基を表す。]
  12.  前記抗血栓性材料は、アクリル酸、メタクリル酸、α-グルタミン酸、γ-グルタミン酸及びアスパラギン酸からなる群から選択される化合物を構成モノマーとして含むアニオン性ポリマー、又は、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、フマル酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、リンゴ酸、酒石酸及びクエン酸からなる群から選択されるアニオン性化合物、を含む、請求項1~11のいずれか一項記載の人工血管。
  13.  前記マルチフィラメント糸は、ポリエステルからなる、請求項1~12のいずれか一項記載の人工血管。
     
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